Гидроэнергетические сооружения и объекты

Содержание

Слайд 2

ЛИТЕРАТУРА Гидроэлектрические станции/под редакцией В.Я. Карелина и Г.И. Кривченко. - М.:

ЛИТЕРАТУРА

Гидроэлектрические станции/под редакцией В.Я. Карелина и Г.И. Кривченко. - М.: Энергия,

1987.
Гидроэнергетические установки/под редакцией Д.С. Щавелева. - Л.: Энергия, 1972.
СП 58.13339.2012. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения.
Соболь С. В. , Февралев А. В. Использование водной энергии малых рек. - Н. Новгород: ННГАСУ, 2009.
ГОСТ 19431-84. Энергетика и электрификация. Термины и определения.
СО 34.21.308-2005. Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения.
Слайд 3

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА Гидроэнергетика - по ГОСТ 19431-84: раздел энергетики, связанный с использованием

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА

Гидроэнергетика - по ГОСТ 19431-84: раздел энергетики, связанный с использованием механической

энергии водных ресурсов для получения электрической энергии.
Гидроэнергетические сооружения и объекты – элементы гидроэнергетики.
Слайд 4

Понятие «гидроэнергетические сооружения и объекты» Под сооружением законодательство РФ понимает результат

Понятие «гидроэнергетические сооружения и объекты»

Под сооружением законодательство РФ понимает результат строительства,

представляющий собой объемную, плоскостную или линейную строительную систему.
Объект − явление, предмет, на который направлена какая-либо деятельность. (предприятие, учреждение и т. п., являющиеся местом какой-либо деятельности).
Слайд 5

Понятие «гидроэнергетические сооружения и объекты» (продолжение) Можно сказать, что гидроэнергетические сооружения

Понятие «гидроэнергетические сооружения и объекты» (продолжение)

Можно сказать, что гидроэнергетические сооружения –

это сооружения, способствующие использованию энергии воды.
Гидроэнергетические объекты – это предприятия для получения электроэнергии за счет энергии воды (гидроэнергии).
Слайд 6

Энергия и мощность падающей воды-1 Энергия (работа) Э: Э=сила∙путь. Для падающей

Энергия и мощность падающей воды-1

Энергия (работа) Э:
Э=сила∙путь.
Для падающей воды сила

– это вес воды P, путь – это высота падения Н;
Э= PН.
Вес падающей воды
P=mg,
m – масса воды; g – ускорение силы тяжести;
Масса воды
m=Wρ,
W – объем воды; ρ – плотность воды.
Слайд 7

Схема водопада H P

Схема водопада

H

P

Слайд 8

Энергия и мощность падающей воды-2 Таким образом, энергия воды Э= WρgН,

Энергия и мощность падающей воды-2

Таким образом, энергия воды
Э= WρgН, Н∙м

(Дж).
Мощность воды N:
N=dЭ/dt,
В развернутом виде
N=(dW/dt) ρgН, Дж/с (Вт).
Производная
dW/dt=Q – расход воды (куб. м/с).
Окончательно
N=QρgН, Вт.
Учитывая, что ρ=1000 кг/куб. м, g=9,81 м/с2
N=9,81QН, кВт.
Слайд 9

Схемы концентрации (создания) напора – плотинная схема, при которой напор образуется

Схемы концентрации (создания) напора

– плотинная схема, при которой напор образуется плотиной;
–

деривационная схема, когда напор создается деривацией, сооружаемой в виде канала, лотка, туннеля, трубопровода;
– смешанная схема (плотинно-деривационная), при которой часть напора создается плотиной, другая часть – деривацией.
Слайд 10

Плотинная схема создания напора

Плотинная схема создания напора

Слайд 11

Обозначения к плотинной схеме 1 – дно водотока 2 – уровень

Обозначения к плотинной схеме

1 – дно водотока
2 – уровень воды реки

в естественных условиях
3 – створ гидроэнергоустановки
4 – уровень воды после создания напора
Слайд 12

Плотинная ГЭС –Три ущелья

Плотинная ГЭС –Три ущелья

Слайд 13

Схема создания напора в русловом гидроузле (плотинная схема) 3

Схема создания напора в русловом гидроузле (плотинная схема)

3

Слайд 14

Обозначения к схеме руслового гидроузла 1 – склон долины реки 2

Обозначения к схеме руслового гидроузла

1 – склон долины реки
2 –

пойма реки
3 – русло реки
4 – гребень плотины
Слайд 15

Деривационная схема создания напора

Деривационная схема создания напора

Слайд 16

Обозначения к деривационной схеме 1 – дно водотока 2 – уровень

Обозначения к деривационной схеме

1 – дно водотока
2 – уровень воды реки

в естественных условиях
3 – створ забора воды
4 – створ энегоустановки
5 – деривация
6 – пьезометрическая линия
Слайд 17

Плотинно-деривационная схема концентрации напора

Плотинно-деривационная схема концентрации напора

Слайд 18

Деривационная ГЭС

Деривационная ГЭС

Слайд 19

Обозначения к плотинно-деривационной схеме 1 – дно водотока 2 – уровень

Обозначения к плотинно-деривационной схеме

1 – дно водотока
2 – уровень воды реки

в естественных условиях
3 – створ плотины
4 – створ энергоустановки
5 – деривация
6 – пьезометрическая линия
7 – точка выклинивания подпора
Слайд 20

ГЭС БЬЕДРОН (Швейцария). ГЭС Бьедрон (фр. Centrale hydroélectrique du Bieudron) —

ГЭС БЬЕДРОН (Швейцария).

ГЭС Бьедрон (фр. Centrale hydroélectrique du Bieudron) —

высоконапорная деривационная гидроэлектростанция в швейцарских Альпах, расположена в кантоне Вале. Является составной частью гидрокомплекса Клезон-Диксенс, установленная мощность ГЭС составляет 1269 МВт. Напор 1869 м.
Слайд 21

Каскадное использование энергии рек Каскадным называют использование водной энергии путем концентрации

Каскадное использование энергии рек

Каскадным называют использование водной энергии путем концентрации 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.
Слайд 22

Вожско-Камский каскад ГЭС (на реках Волге и Каме)

Вожско-Камский каскад ГЭС (на реках Волге и Каме)

Слайд 23

Ангаро-Енисейский каскад ГЭС

Ангаро-Енисейский каскад ГЭС

Слайд 24

Вахшский каскад ГЭС

Вахшский каскад ГЭС

Слайд 25

Использование кинетической энергии потока воды Может быть использована кинетическая энергия потока,

Использование кинетической энергии потока воды

Может быть использована кинетическая энергия потока, удельная

величина которой (скоростной напор)
HСП=αv2/(2g),
где α – коэффициент Кориолиса; v – скорость потока.
Мощность будет выглядеть так
N=9,81QHСП, кВт.
Слайд 26

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ 1. Подпорные – для создания напора. 2. Напорный фронт

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ

1. Подпорные – для создания напора.
2. Напорный фронт - совокупность

водоподпорных сооружений, воспринимающих напор.
3. Водоприемники - часть водозаборного сооружения, служащая для непосредственного приема воды из водного объекта.
Слайд 27

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 1) 4. Отстойники – для задержания крупных речных

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 1)

4. Отстойники – для задержания крупных речных наносов

(предотвращают попадание их в водопроводящие сооружения; как правило, на горных реках).
5. Деривация - совокупность сооружений, осуществляющих отвод воды из естественного русла или водохранилища с целью создания сосредоточенного перепада уровней воды.
Слайд 28

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 2) 6. Турбинный водовод - напорный водовод, подающий

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 2)

6. Турбинный водовод - напорный водовод, подающий воду

из подводящей деривации или водохранилища к турбинам.
7. Уравнительный резервуар - резервуар со свободной поверхностью воды, устраиваемый на трассе турбинного водовода для снижения гидравлического удара.
Слайд 29

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 3) 8. Канал - водовод незамкнутого поперечного сечения

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 3)

8. Канал - водовод незамкнутого поперечного сечения в

виде искусственного русла в грунтовой выемке и/или насыпи.
9. Лоток - искусственный открытый водовод незамкнутого поперечного сечения, выполненный из негрунтовых материалов.
10. Туннель - водовод замкнутого поперечного сечения, устроенный в горных породах без вскрытия вышележащего массива.
Слайд 30

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 4) 11. Трубопровод - водовод замкнутого поперечного сечения,

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 4)

11. Трубопровод - водовод замкнутого поперечного сечения, свободно

или на опорах расположенный на поверхности земли, внутри выемки или подземной выработки.
12. Промывная галерея - водопропускное сооружение, предназначенное для смыва наносов в нижний бьеф.
Слайд 31

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 5) 13. Шугосброс - водопропускное сооружение, предназначенное для

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 5)

13. Шугосброс - водопропускное сооружение, предназначенное для предотвращения

попадания шуги в закрытый водовод и ее сброса в нижний бьеф.
14. Напорный бассейн - водоем для сопряжения безнапорной деривации (канала, туннеля, лотка) с турбинными трубопроводами деривационной ГЭС.
Слайд 32

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 6) 15. Бассейн суточного (недельного) регулирования - водоем

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 6)

15. Бассейн суточного (недельного) регулирования - водоем для

аккумуляции объема воды, необходимого при осуществлении суточного (недельного) регулирования мощности деривационной ГЭС.
16. Верхний бассейн ГАЭС - водоем, предназначенный для создания напора на агрегаты ГАЭС и накопления воды, закачиваемой при работе ГАЭС в насосном режиме.
Слайд 33

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 7) 17. Нижний бассейн ГАЭС - водоем, предназначенный

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 7)

17. Нижний бассейн ГАЭС - водоем, предназначенный для

приема и накопления воды, проходящей через агрегаты ГАЭС при ее работе в турбинном режиме, для последующего ее использования при работе в насосном режиме.
18. Бассейн ПЭС - речной эстуарий или часть морской акватории, отсеченная напорными сооружениями приливной гидроэлектростанции с целью использования энергии морских приливов.
Слайд 34

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 8) 19. Здание ГЭС – здание, в котором

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ (продолжение 8)

19. Здание ГЭС – здание, в котором осуществляется

производство электроэнергии.
20. Здание ГАЭС – здание, в котором осуществляется производство электроэнергии и перекачка воды.
21. Здание ПЭС – здание, в котором осуществляется производство электроэнергии за счет энергии приливов.
Слайд 35

Подпорные сооружения Плотины: земляные (намывные, насыпные, отсыпкой в воду); каменно-земляные, каменно-набросные,

Подпорные сооружения

Плотины: земляные (намывные, насыпные, отсыпкой в воду); каменно-земляные, каменно-набросные, взрывонабросные;
Плотины

бетонные и железобетонные (гравитационные, арочные, контрфорсные);
Русловые здания ГЭС.
Плотины приплотинных зданий по расположению называют станционными.
Слайд 36

Плотины земляные насыпные

Плотины земляные насыпные

Слайд 37

Плотины земляные намывные

Плотины земляные намывные

Слайд 38

Строительство грунтовой плотины

Строительство грунтовой плотины

Слайд 39

Плотины из камня-1 Каменно-земляные

Плотины из камня-1

Каменно-земляные

Слайд 40

Плотины из камня-2 Каменно-набросные и из каменной кладки

Плотины из камня-2

Каменно-набросные и из каменной кладки

Слайд 41

Каменно-набросная плотина

Каменно-набросная плотина

Слайд 42

Плотины из камня-3 Взрывонабросные

Плотины из камня-3

Взрывонабросные

Слайд 43

Слайд 44

Плотины бетонные и железобетонные-1 Гравитационные

Плотины бетонные и железобетонные-1

Гравитационные

Слайд 45

Плотины бетонные и железобетонные-2 Арочные

Плотины бетонные и железобетонные-2

Арочные

Слайд 46

Саяно-Шушенская ГЭС с арочной плотиной

Саяно-Шушенская ГЭС с арочной плотиной

Слайд 47

Плотины бетонные и железобетонные-3 Контрфорсные

Плотины бетонные и железобетонные-3

Контрфорсные

Слайд 48

Контрфорсная плотина со стороны НБ

Контрфорсная плотина со стороны НБ

Слайд 49

Водоприемники Напорные – при больших колебаниях УВБ. Безнапорные – при небольших колебаниях УВБ. Плотинные, береговые, башенные.

Водоприемники

Напорные – при больших колебаниях УВБ.
Безнапорные – при небольших колебаниях УВБ.
Плотинные,

береговые, башенные.
Слайд 50

Напорный водоприемник руслового здания ГЭС

Напорный водоприемник руслового здания ГЭС

Слайд 51

Напорный плотинный водоприемник

Напорный плотинный водоприемник

Слайд 52

Обозначения Схема водоприемника: 1 – сороудерживающая решетка; 2 – забральная стенка;

Обозначения

Схема водоприемника: 1 – сороудерживающая решетка; 2 – забральная стенка; 3

и 4 – пазы ремонтного и аварийного затворов; 5 – промежуточная стенка; 6 – гидроподъемник; 7 – аэрационная труба; 8 – обводная труба (байпас); 9 – козловой кран (при использовании автомобильных кранов может отсутствовать)
Слайд 53

Башенный водоприемник

Башенный водоприемник

Слайд 54

Береговой водоприемник

Береговой водоприемник

Слайд 55

Башенный водоприемник 1 – сороудерживающая решетка; 2 – паз ремонтного затвора;

Башенный водоприемник

1 – сороудерживающая решетка; 2 – паз ремонтного затвора; 3

– паз аварийно-ремонтного затвора; 4 – напорный водовод; 5 – гидроподъемник
Слайд 56

Береговой водоприемник Нурекской ГЭС

Береговой водоприемник Нурекской ГЭС

Слайд 57

Отстойники ГЭС Отстойники включаются в состав головных гидроузлов на горных реках,

Отстойники ГЭС

Отстойники включаются в состав головных гидроузлов на горных реках, несущих

большое количество взвешенных наносов (более 0,2–0,5 кг/куб.м), которые, оседая в водоводах, снижают их пропускную способность, истирают металлические облицовки водоводов, рабочие колеса и другие элементы гидротурбин.
В отстойниках, представляющих собой безнапорное сооружение со значительно увеличенными размерами, резко замедляется скорость воды, благодаря чему взвешенные наносы осаждаются. Отстойники различаются:
по принципу работы камеры – на периодического и непрерывного действия;
по количеству камер – на однокамерные и многокамерные;
по способу удаления осевших наносов – с гидравлическим промывом, механической и гидромеханической очисткой (с помощью землесосов), комбинированной системой очистки.
Слайд 58

Отстойники ГЭС а – периодического действия с промывом насосов, многокамерный; б

Отстойники ГЭС

а – периодического действия с промывом насосов, многокамерный; б –

непрерывного действия с промывом насосов, однокамерный; 1 – входной порог; 2 – выходной порог; 3 – камера; 4 – мертвый объем; 5 – промывная галерея; 6 – сборно–промывная галерея; 7 – решетки; 8 и 9 – затворы на входном и выходном порогах
Слайд 59

Деривационные водоводы-1 Выполняются безнапорными и напорными. Безнапорные водоводы применяются при незначительных

Деривационные водоводы-1

Выполняются безнапорными и напорными. Безнапорные водоводы применяются при незначительных изменениях

УВБ и благоприятных топографических и геологических условиях по трассе (относительно ровной, слабопересеченной местности), позволяющих их выполнять на отметках, близких к уровням верхнего бьефа. Безнапорные водоводы обеспечивают подвод воды к напорному бассейну, из которого вода подается в турбинные напорные водоводы.
Напорные водоводы применяются при значительных колебаниях УВБ и располагаются ниже минимального уровня водохранилища.
Слайд 60

Деривационные водоводы-2 При безнапорной деривации широко используются деривационные каналы, которые могут

Деривационные водоводы-2

При безнапорной деривации широко используются деривационные каналы, которые могут иметь

значительную протяженность.
Также используются безнапорные туннели (при соответствующих условиях – при прочных грунтах, скальных).
При напорной деривации используют напорные туннели или трубопроводы
Слайд 61

Каналы, лотоки Поперечное сечение канала с переменным заложением откосов

Каналы, лотоки

Поперечное сечение канала с переменным заложением откосов

Слайд 62

Типовые сечения каналов б) Канал в выемке. в) Канал в полу-

Типовые сечения каналов

б) Канал в выемке.
в) Канал в полу-
выемке-полу-
насыпи.
г) Канал

в насыпи.
Слайд 63

Покрытие ложа канала

Покрытие ложа канала

Слайд 64

Вид канала и крепления откосов

Вид канала и крепления откосов

Слайд 65

Гидротехнические лотки

Гидротехнические лотки

Слайд 66

Деривационные безнапорные тоннели. Поперечные сечения

Деривационные безнапорные тоннели. Поперечные сечения

Слайд 67

Применение форм сечения безнапорных туннелей

Применение форм сечения безнапорных туннелей

Слайд 68

Деривационные безнапорные тоннели. Продольное сечение

Деривационные безнапорные тоннели. Продольное сечение

Слайд 69

Деривационные тоннели. Конструкция 1 — наружная железобетонная облицовка; 2 — цементная

Деривационные тоннели. Конструкция

1 — наружная железобетонная
облицовка; 2 — цементная
штукатурка;

3 — оклеечная
гидроизоляция из трех-четырех
слоев рулонного материала;
4 — внутренняя железобетонная
облицовка; 5 — металлическая
обшивка; 6 — герметизация
асфальтовой мастикой;
7 — холодная асфальтовая
гидроизо­ляция, работающая
на отрыв; 8 — разгрузочные
дренажные трубки
Слайд 70

Порталы тоннелей

Порталы тоннелей

Слайд 71

ВХОДНОЙ ПОРТАЛ ТОННЕЛЯ

ВХОДНОЙ ПОРТАЛ ТОННЕЛЯ

Слайд 72

Выходной портал безнапорного туннеля

Выходной портал безнапорного туннеля

Слайд 73

Поперечные сечения напорных туннелей Обделки деривационных туннелей: а – монолитная железобетонная;

Поперечные сечения напорных туннелей

Обделки деривационных туннелей: а – монолитная железобетонная; б

– двухслойная монолитная железобетонная; в – сборная железобетонная; 1– скважины для укрепительной цементации; 2 – трубы для заполнительной цементации; 3 и 4 –круговая и распределительная арматура; 5 – монолитный бетон; 6 – торкрет; 7 – засыпка гравием; 8 – дренаж; 9 – цементный раствор; 10 – сборные железобетонные блоки
Слайд 74

Уравнительный резервуар (УР) Предназначены для защиты подводящих и отводящих напорных водоводов

Уравнительный резервуар (УР)

Предназначены для защиты подводящих и отводящих напорных водоводов от

воздействия гидравлического удара при неустановившихся режимах работы ГЭС и особенно при аварийном сбросе нагрузки ГЭС, приводящем к резкому увеличению (снижению) внутреннего давления в напорных водоводах, а также для уменьшения максимального гидродинамического давления в напорных водоводах и улучшения условий регулирования гидроагрегатов.
Гидравлический удар (резкое изменение давления) возникает при неустановившихся режимах работы ГЭС, когда расход, мощность, частота вращения гидроагрегата и др., меняются во времени.
Неустановившиеся режимы связаны с регулированием турбин, переходными процессами при пуске и остановке агрегата, регулировании мощности, аварийном сбросе нагрузок.
УР подразделяются на верховые, выполняемые на подводящих водоводах, и низовые – на отводящих водоводах.
Слайд 75

Схема размещения уравнительных резервуаров 1 – водоприемник; 2 – верховой уравнительный

Схема размещения уравнительных резервуаров
1 – водоприемник; 2 – верховой уравнительный резервуар;

3 – подводящий деривационный туннель; 4 – отводящий деривационный туннель; 5 – турбинный водовод; 6 – здание ГЭС; 7 – низовой уравнительный резервуар; 8 – аэрационный туннель
Слайд 76

Принципиальная схема работы уравнительных резервуаров При установившемся режиме уровень воды в

Принципиальная схема работы уравнительных резервуаров

При установившемся режиме уровень воды в уравнительном

резервуаре характеризуется Z нач и соответствует расходу Q нач. При нарушении установившегося режима в напорных водоводах вследствие изменения расхода гидротурбин происходит изменение уровня в уравнительном резервуаре. При уменьшении расхода Q кон < Qнач уровень воды в верховом уравнительном резервуаре, поднимаясь, достигает максимального положения (Z макс), соответственно достигает максимального значения давление в напорном водоводе. При наличии гидравлических сопротивлений в напорном водоводе колебания затухают и со временем установится уровень (Z кон), соответствующий новому установившемуся режиму при расходе Q кон. При этом одновременно с колебаниями уровней в верховом уравнительном резервуаре происходит аналогичное колебание уровней в низовом уравнительном резервуаре, но с обратным знаком, достигая минимального положения (Z мин). При увеличении расхода гидротурбин Q кон > Q нач имеет место обратный процесс со снижением уровня в верховом уравнительном резервуаре и подъемом в низовом уравнительном резервуаре.
Слайд 77

Изменение УВ в УР 1 – колебания уровней при уменьшении расхода;

Изменение УВ в УР

1 – колебания уровней при уменьшении расхода; 2

– колебания уровней при увеличении расхода
Слайд 78

Типы УР а – цилиндрический; б – цилиндрический с дополнительным сопротивлением;

Типы УР

а – цилиндрический; б – цилиндрический с дополнительным сопротивлением;

в – камерный; г – пневматический; д – полупневматический
Слайд 79

Турбинные трубопроводы Могут быть открытыми в виде металлических трубопроводов, сталежелезобетонных с

Турбинные трубопроводы

Могут быть открытыми в виде металлических трубопроводов, сталежелезобетонных с внутренней

металлической облицовкой и железобетонных трубопроводов. Трассы и продольный профиль трубопроводов при любом режиме работы агрегатов ГЭС должны обеспечить внутреннее давление не ниже атмосферного. Сталежелезобетонные и железобетонные трубопроводы могут укладываться в траншеях и засыпаться грунтом. Тип зависит от напора.
Открытые металлические трубопроводы устанавливаются на опоры: анкерные, которые обеспечивают неподвижное закрепление трубопровода на переломах трассы и на прямых участках на расстоянии 150–400 м и воспринимают от него осевые и радиальные нагрузки, и промежуточные для его опирания в пролетах между анкерными опорами. Трубопроводы выполняются неразрезными, а при значительных изменениях температуры воздуха или воды – разрезными. В месте разреза устанавливается температурный компенсатор, позволяющий оболочке трубопровода свободно перемещаться при температурных деформациях .
Слайд 80

Схема открытого металлического трубопровода 1 – трубопровод; 2 – анкерная опора;

Схема открытого металлического трубопровода

1 – трубопровод; 2 – анкерная опора; 3

– промежуточная опора; 4 – компенсатор
Слайд 81

Конструкция трубопровода

Конструкция трубопровода

Слайд 82

Монтаж стального трубопровода

Монтаж стального трубопровода

Слайд 83

Сталежелезобетонный трубопровод

Сталежелезобетонный трубопровод

Слайд 84

Обозначения 1 – стальная оболочка; 2 – бетон; 3 – арматура;

Обозначения

1 – стальная оболочка; 2 – бетон; 3 – арматура; 4

- подкладки; 5 – гидроизоляция; 6 – теплоизоляция
Слайд 85

Выбор площади живого сечения деривации-1 Наименьшая площадь живого сечения определяется из

Выбор площади живого сечения деривации-1

Наименьшая площадь живого сечения определяется из уравнений:
-

для безнапорной деривации
Q=Сω√RI,
где Q – расход; С – коэффициент Шези; ω – площадь; R – гидравлический радиус; I – уклон водной поверхности;
- для напорной деривации
Q=μω√gH,
μ – коэффициент расхода; Н – напор.
Слайд 86

Выбор площади живого сечения деривации-2 Наименьшая площадь дает наименьшие затраты на

Выбор площади живого сечения деривации-2

Наименьшая площадь дает наименьшие затраты на возведение

деривации КГЭС и затрат на эксплуатацию ИГЭС.
Однако при этом скорость воды V будет наибольшей, как и потери напора Нпот, которые пропорциональны квадрату скорости
Нпот=ξV2/(2g).
Слайд 87

Выбор площади живого сечения деривации-3 Потери напора приводят к потерям мощности

Выбор площади живого сечения деривации-3

Потери напора приводят к потерям мощности
Nпот=9,81ηQНпот,
где η

– КПД ГЭС, и, соответственно, к потерям выработки электроэнергии ГЭС
Эпот=∫(9,81ηQНпот)dt.
Потери мощности и энергии ГЭС приводят к увеличению затрат на возведение ТЭС КТЭС и затрат на ее топливо Итопл.
Слайд 88

Выбор площади живого сечения деривации-4 С увеличением площади живого сечения деривации

Выбор площади живого сечения деривации-4

С увеличением площади живого сечения деривации затраты

в деривацию ГЭС ЗГЭС увеличиваются, а затраты ТЭС ЗТЭС – уменьшаются.
Суммарные затраты также зависят от площади сечения деривации
П= ЗГЭС+ ЗТЭС.
Очевидно, что оптимальная площадь сечения ωопт будет при П=мин. Ее определение можно выполнить графически.
Слайд 89

Графический выбор площади живого сечения деривации

Графический выбор площади живого сечения деривации

Слайд 90

Водохранилища В гидроэнергетике служат для регулирования стока рек. Регулирование стока: накопление

Водохранилища

В гидроэнергетике служат для регулирования стока рек.
Регулирование стока: накопление воды в

периоды ее избытков, использование накопленной воды в периоды ее нехватки.
Кроме того, водохранилища могут применяться для регулирования максимальных расходов.
Слайд 91

Регулирование стока Различают: многолетнее, годичное, недельное, суточное, а также регулирование по

Регулирование стока

Различают: многолетнее, годичное, недельное, суточное, а также регулирование по водотоку

(отсутствие регулирования стока).
Регулирование осуществляется в пределах НПУ-УМО, т. е. в пределах полезного объема.
Регулирование максимальных расходов – в пределах НПУ-ФПУ, т. е. в пределах форсированного объема.
Слайд 92

Характеристики водохранилища

Характеристики водохранилища

Слайд 93

Основные параметры водохранилищ-1 - нормальный подпорный уровень НПУ), являющийся максимальным УВБ

Основные параметры водохранилищ-1

- нормальный подпорный уровень НПУ), являющийся максимальным УВБ при

нормальных условиях эксплуатации;
- уровень мертвого объема (УМО), являющийся минимальным УВБ при нормальных условиях эксплуатации;
- форсированный подпорный уровень (ФПУ), являющийся максимальным УВБ при особых условиях эксплуатации.
Слайд 94

Основные параметры водохранилищ-2 полезный объем Vплз, заключенный между НПУ и УМО

Основные параметры водохранилищ-2

полезный объем Vплз, заключенный между НПУ и УМО и

являющийся емкостью для регулирования речного стока;
мертвый объем VМ, расположенный между УМО и дном долины реки, в обычных условиях эксплуатации не срабатываемый; предназначен для создания минимального напора
полный объем VП, представляющий собой сумму полезного и мертвого объемов;
форсированный объем VФС, заключенный между ФПУ и НПУ и предназначенный для регулирования максимального стока при пропуске половодий и паводков.
Площади водной поверхности и площади затопления.
Слайд 95

Деривационная ГЭС с безнапорной деривацией (каналом)

Деривационная ГЭС с безнапорной деривацией (каналом)

Слайд 96

Напорный бассейн – план

Напорный бассейн – план

Слайд 97

Напорный бассейн – обозначения 1 – холостой водосброс (для предотвращения переполнения

Напорный бассейн – обозначения

1 – холостой водосброс (для предотвращения переполнения

бассейна)
2 – забральная стенка
3 – трубопровод холостого водосброса
4 – турбинные трубопроводы
5 – водоприемник здания ГЭС
Слайд 98

Бассейн суточного регулирования (БСР) График нагрузки энергосистемы: Nc – мощность энергосистемы

Бассейн суточного регулирования (БСР)

График нагрузки
энергосистемы:
Nc – мощность
энергосистемы

Слайд 99

Участие электростанций в суточном графике нагрузки энергосистемы

Участие электростанций в суточном графике нагрузки энергосистемы

Слайд 100

Суточное регулирование мощности ГЭС: график нагрузки энергосистемы и ГЭС ГЭС ТЭС

Суточное регулирование мощности ГЭС: график нагрузки энергосистемы и ГЭС

ГЭС

ТЭС

Слайд 101

Определение объема БСР Полезный объем БСР определяется по формуле, м3: Vплз=367,2Э/(Нηгэс),

Определение объема БСР

Полезный объем БСР определяется по формуле, м3:
Vплз=367,2Э/(Нηгэс),
где Э -

суточная сработка электроэнергии, кВт∙ч; Н – напор, м; ηгэс – КПД ГЭС.
Полный объем БСР
Vпол= Vплз+ Vм,
Vм – мертвый объем; используется для создания необходимой глубины для водоприемника
Слайд 102

Бассейн суточного (недельного) регулирования (Зарамагская ГЭС)

Бассейн суточного (недельного) регулирования (Зарамагская ГЭС)

Слайд 103

Зарама́гские гидроэлектроста́нции Зарама́гские гидроэлектроста́нции — гидроэнергетический комплекс на реке Ардон в

Зарама́гские гидроэлектроста́нции

Зарама́гские гидроэлектроста́нции — гидроэнергетический комплекс на реке Ардон в

Алагирском районе Северной Осетии, состоящий из двух взаимосвязанных гидроэлектростанций — действующей Головной ГЭС и строящейся Зарамагской ГЭС-1. Строительство комплекса было начато в 1976 году, его окончание намечено на 2017 год. Мощность ГЭС-1 составляет 342 МВт, расчетный напор 619 м.
Слайд 104

Верхний бассейн ГАЭС

Верхний бассейн ГАЭС

Слайд 105

Верхний бассейн Загорской ГАЭС-1

Верхний бассейн Загорской ГАЭС-1

Слайд 106

Работа ГАЭС в графике нагрузки 1- турбинный режим; площадь – суточная

Работа ГАЭС в графике нагрузки

1- турбинный режим;
площадь – суточная
выработка ГАЭС

- Э.
2 – насосный режим

1

2

Слайд 107

Объем верхнего бассейна ГАЭС Полезный объем верхнего бассейна определяется по формуле,

Объем верхнего бассейна ГАЭС

Полезный объем верхнего бассейна определяется по формуле, м3:
Vплз=367,2Э/(Нηгаэс),
где

Э - суточная выработка, кВт∙ч; Н – напор в турбинном режиме, м; ηгаэс – КПД в турбинном режиме.
Полный объем бассейна
Vпол= Vплз+ Vм,
Vм – мертвый объем.
Слайд 108

Нижний бассейн ГАЭС Часто нижний бассейн выполняется в виде водохранилища на

Нижний бассейн ГАЭС

Часто нижний бассейн выполняется в виде водохранилища на

реке; приток воды в нижний бассейн компенсирует потери на испарение и фильтрацию.
Именно так устроен нижний бассейн Загорской ГАЭС – водохранилище на реке Кунья.
Слайд 109

Бассейн ПЭС Бассейн ПЭС - речной эстуарий или часть морской акватории,

Бассейн ПЭС

Бассейн ПЭС - речной эстуарий или часть морской акватории, отсеченная

напорными сооружениями приливной гидроэлектростанции с целью использования энергии морских приливов.
Слайд 110

Здания ГЭС ВБ НБ 1 2 3 4 5 6 7

Здания ГЭС

ВБ

НБ

1

2

3

4

5

6

7

Слайд 111

Классификация зданий ГЭС-1 По установленной мощности: малые Nу≤10 МВт; средние 10≤

Классификация зданий ГЭС-1

По установленной мощности: малые Nу≤10 МВт; средние 10≤ Nу≤1000

МВт; большие Nу>1000 МВт.
По напору: низконапорные Н≤10 м; средненапорные 10≤ Н ≤100 м; высоконапорные Н >100 м.
По сопротивлению давлению воды: русловые; приплотинные; деривационные.
Слайд 112

Русловые здания ГЭС Русловые здания ГЭС – это здания, сопротивляющиеся сдвигу

Русловые здания ГЭС

Русловые здания ГЭС – это здания, сопротивляющиеся сдвигу от

давления воды ВБ за счет силы трения между зданием и основанием. Сила трения:
Fтр=fтрP,
где fтр – коэффициент трения, равный tgφ; P – вес здания ГЭС за вычетом взвешивающего и фильтрационного давления, иначе – сумма вертикальных сил; φ – угол внутреннего трения грунта основания.
Слайд 113

Устойчивость руслового здания ГЭС

Устойчивость руслового здания ГЭС

Слайд 114

Классификация зданий ГЭС-2 По типу машинного зала: закрытые; открытые; полуоткрытые. По

Классификация зданий ГЭС-2

По типу машинного зала: закрытые; открытые; полуоткрытые.
По отношению к

поверхности земли: поверхностные; подземные; полуподземные; засыпанные.
По совмещению функций: несовмещенные; совмещенные; водосливные.
С вертикальными агрегатами, с горизонтальными агрегатами.
Слайд 115

Русловое несовмещенное здание ГЭС

Русловое несовмещенное здание ГЭС

Слайд 116

Русловое совмещенное здание ГЭС

Русловое совмещенное здание ГЭС

Слайд 117

Водосливное здание ГЭС (русловое)

Водосливное здание ГЭС (русловое)

Слайд 118

Здание ГЭС с горизонтальными агрегатами

Здание ГЭС с горизонтальными агрегатами

Слайд 119

Приплотинные здания ГЭС Приплотинные здания ГЭС – это здания, когда устойчивость

Приплотинные здания ГЭС

Приплотинные здания ГЭС – это здания, когда устойчивость обеспечивается

плотиной перед зданием ГЭС. Такая плотина называется станционной.
Приплотинные здания ГЭС различают: за щитовой стенкой (здание примыкает к плотине) и отдельно стоящие.
Слайд 120

Приплотинное здание ГЭС (за щитовой стенкой)

Приплотинное здание ГЭС (за щитовой стенкой)

Слайд 121

Приплотинное отдельно стоящее здание ГЭС 1-глухая плотина 2-отводящий канал 3-здание ГЭС

Приплотинное отдельно стоящее здание ГЭС

1-глухая плотина
2-отводящий канал
3-здание ГЭС
4-водоприемник
5-турбинные
тоннели
6-отводящий канал ГЭС
7-подводящий

канал
8-дорога на МП
Слайд 122

Деривационное здание ГЭС

Деривационное здание ГЭС

Слайд 123

Полуоткрытое и открытое здания ГЭС

Полуоткрытое и открытое здания ГЭС

Слайд 124

Подземные и полуподземные здания ГЭС Подземные – здания, выполненные подземными работами.

Подземные и полуподземные здания ГЭС

Подземные – здания, выполненные подземными работами.
Полуподземные –

здания, часть которых выполнена подземными работами, другая часть – открытыми работами.
Слайд 125

Подземное здание ГЭС

Подземное здание ГЭС

Слайд 126

Полуподземное здание ГЭС

Полуподземное здание ГЭС

Слайд 127

Здания ГАЭС Различают: 4-хмашинное здание, имеет отдельные насос с двигателем и

Здания ГАЭС

Различают:
4-хмашинное здание, имеет отдельные насос с двигателем и турбину с

генератором (сейчас практически не применяют);
3-хмашинное, имеет двигатель-генератор и отдельные насос и турбина на одном валу;
2-машинное, имеет двигатель-генератор и обратимую гидромашину (турбина-насос)
Слайд 128

3-хмашинное здание ГАЭС 1-насос 2-затвор 3-двигатель- генератор 4- кран машзала 5-турбина

3-хмашинное здание ГАЭС

1-насос
2-затвор
3-двигатель-
генератор
4- кран машзала
5-турбина
6-кран НБ
7-отсасывающая
труба
8-всасывающая труба

Слайд 129

2-хмашинное здание ГАЭС Двигатель-генератор (обратимая электромашина) Насос-турбина (обратимая гидромашина) Отсасывающая- всасывающая труба

2-хмашинное здание ГАЭС

Двигатель-генератор
(обратимая электромашина)
Насос-турбина
(обратимая гидромашина)
Отсасывающая-
всасывающая труба

Слайд 130

Здания ПЭС

Здания ПЭС

Слайд 131

Гидроэнергетические объекты ГЭС (гидроузел, гидроэнергоузел) – совокупность сооружений и оборудования для

Гидроэнергетические объекты

ГЭС (гидроузел, гидроэнергоузел) – совокупность сооружений и оборудования для производства

электроэнергии за счет использования энергии воды.
ГАЭС - совокупность сооружений и оборудования для производства электроэнергии за счет использования энергии воды и ее аккумулирования.
ПЭС - совокупность сооружений и оборудования для производства электроэнергии за счет использования энергии приливов и отливов.
Слайд 132

Основные характеристики электростанций К ним относят: мощность N, Вт, кВт, МВт,

Основные характеристики электростанций

К ним относят:
мощность N, Вт, кВт, МВт, ГВт,
выработка электроэнергии

Э, кВт∙ч,
коэффициент полезного действия η.
Так как мощность переменна, принято характеризовать установленной мощностью Nу ─ паспортная мощность установленных электрогенераторов.
Слайд 133

Основные характеристики электростанций (продолжение) Выработка электроэнергии зависит от периода времени, за

Основные характеристики электростанций (продолжение)

Выработка электроэнергии зависит от периода времени, за который

выработка определяется.
Поэтому принято характеризовать выработкой за год. Так как выработка по годам переменна, характеризуют средней за ряд лет (не менее 20 лет); такую величину называют средней многолетней выработкой электроэнергии за год.
Слайд 134

Основные характеристики электростанций (продолжение) Коэффициент полезного действия электростанции определяют как η=Эплз/Эпод,

Основные характеристики электростанций (продолжение)

Коэффициент полезного действия электростанции определяют как
η=Эплз/Эпод,
где Эплз −

полезная (отданная потребителям) электроэнергия; Эпод ─ подведенная к электростанции энергия (воды, топлива, ядерной энергии).
Слайд 135

КПД тепловых электростанций

КПД тепловых электростанций

Слайд 136

КПД АЭС и ГЭС КПД АЭС составляет 40-44%; КПД крупных ГЭС

КПД АЭС и ГЭС

КПД АЭС составляет 40-44%;
КПД крупных ГЭС − 92-94

%;
КПД крупных ПЭС − 92-94 %;
КПД ГАЭС=энергия в турбинном режиме, деленная на энергию в насосном режиме;
КПД ГАЭС составляет около 75 %. Кроме того, можно различать КПД в турбинном режиме (как у ГЭС), в насосном режиме (как у насосных станций).
Слайд 137

Принципиальная схема ГЭС

Принципиальная схема ГЭС

Слайд 138

Мощность и выработка электроэнергии ГЭС Мощность ГЭС: N=9,81ηQН, кВт, где η

Мощность и выработка электроэнергии ГЭС

Мощность ГЭС:
N=9,81ηQН, кВт,
где η – КПД ГЭС,

доли ед.; Q – расход ГЭС, м3/с; Н – напор ГЭС, м.
Н=УВБ-УНБ.
Выработка электроэнергии:
Обычно определяют выработку за год, т. е. T=1 год=8760 ч.=31,5∙106 с. Выработку электроэнергии принято выражать в кВт∙ч; тогда принимают Т=8760 ч.
Слайд 139

Классификация ГЭС По напору и мощности – аналогично зданиям ГЭС. По

Классификация ГЭС

По напору и мощности – аналогично зданиям ГЭС.
По компоновке гидроузла:

русловая, пойменная, смешанная компоновки.
Русловая – когда бетонные сооружения располагаются в русле; пойменная -бетонные сооружения располагаются в пойме; смешанная – когда и в русле, и на пойме.
Слайд 140

Саяно-Шушенская ГЭС (смешанная компоновка)

Саяно-Шушенская ГЭС (смешанная компоновка)

Слайд 141

Пойменная компоновка

Пойменная компоновка

Слайд 142

Компоновки с русловым зданием

Компоновки с русловым зданием

Слайд 143

Компоновки с приплотинным зданием

Компоновки с приплотинным зданием

Слайд 144

Принципиальные схемы ГАЭС

Принципиальные схемы ГАЭС

Слайд 145

Энергетические параметры ГАЭС-1 Мощность ГАЭС зависит от режима – турбинный или

Энергетические параметры ГАЭС-1

Мощность ГАЭС зависит от режима – турбинный или насосный.
Мощность

в турбинном режиме:
Nт=9,81ηтQН, кВт,
где ηт – КПД ГАЭС в турбинном режиме, доли ед.; Q – расход ГАЭС, м3/с; Н – напор ГАЭС, м.
Н=УВБ-УНБ,
УВБ – уровень верхнего бассейна; УНБ − уровень нижнего бассейна.
Слайд 146

Энергетические параметры ГАЭС-2 Выработка электроэнергии: Мощность в насосном режиме (мощность двигателя):

Энергетические параметры ГАЭС-2

Выработка электроэнергии:
Мощность в насосном режиме (мощность двигателя):
Nн=9,81QН/ηн, кВт,
ηн –

КПД ГАЭС в насосном режиме.
Потребление электроэнергии двигателем
Аналогичные формулы применимы и для обратимых гидроагрегатов.
Слайд 147

Классификация ГАЭС По схемам аккумулирования: ГАЭС простого аккумулирования, когда отсутствует приток

Классификация ГАЭС

По схемам аккумулирования: ГАЭС простого аккумулирования, когда отсутствует приток воды

в верхний бассейн (схема I); ГАЭС смешанного типа, или ГЭС-ГАЭС (схема II); ГАЭС в схеме переброске стока (схема III).
По длительности цикла регулирования: суточного регулирования; недельного регулирования; сезонного регулирования
Слайд 148

Загорская ГАЭС – вид с нижнего бассейна

Загорская ГАЭС – вид с нижнего бассейна

Слайд 149

Компоновка Днестровской ГАЭС (Украина). Начали строить в СССР в 1986 г.

Компоновка Днестровской ГАЭС (Украина). Начали строить в СССР в 1986 г.

Не достроена
1- водоприемник; 2 – турбинные водоводы; 3 – здание ГАЭС; 4 – верхний и 5 – нижний бассейны
Слайд 150

Принципиальная схема ПЭС

Принципиальная схема ПЭС

Слайд 151

Схема прилива и отлива Солнце

Схема прилива и отлива

Солнце

Слайд 152

Приливы и отливы

Приливы и отливы

Слайд 153

Приливы и отливы-порт Корсаков

Приливы и отливы-порт Корсаков

Слайд 154

Закономерности приливов Движение Луны вокруг Земли составляет лунный месяц. За это

Закономерности приливов

Движение Луны вокруг Земли составляет лунный месяц. За это время

Земля делает 29,53 оборота.
Чаще всего наблюдается полусуточный прилив: за лунные сутки (24 ч 50 мин) максимум прилива наступает 2 раза через 12 ч 25 мин.
В РФ - наибольшие приливы в Мезенском заливе Белого моря (10,2 м), в Пенжинской губе Охотского моря (11 м).
Слайд 155

Мощность и выработка электроэнергии ПЭС Мощность ПЭС Nп= ηпQρмgН=9,81ηпρмQH, Вт. Здесь

Мощность и выработка электроэнергии ПЭС

Мощность ПЭС
Nп= ηпQρмgН=9,81ηпρмQH, Вт.
Здесь ηп – КПД

ПЭС; ρм – плотность морской воды, ρм=1020-1030 кг/м3; (для чистой речной воды плотность 1000 кг/м3).
Расход зависит от скорости изменения УВ в бассейне:
Q= F dz|dt
где F – средняя площадь бассейна; z – уровень воды в нем.
При средней плотности ρм=1025 кг/м3
Nп=10,06ηпQH, кВт.
Выработка электроэнергии ПЭС:
Слайд 156

Кислогубская ПЭС, мощность 1,7 МВт

Кислогубская ПЭС, мощность 1,7 МВт

Слайд 157

Классификация ПЭС ПЭС с одним бассейном: наиболее простая схема, однако имеет

Классификация ПЭС

ПЭС с одним бассейном: наиболее простая схема, однако имеет необходимость

в частых сменах режимов работы оборудования.
ПЭС с двумя бассейнами не имеет этого недостатка.
Слайд 158

ПЭС с одним бассейном

ПЭС с одним бассейном

Слайд 159

ПЭС с двумя бассейнами

ПЭС с двумя бассейнами

Слайд 160

Работа ПЭС с двумя бассейнами 1 – здание ПЭС; 2 –

Работа ПЭС с двумя бассейнами

1 – здание ПЭС;
2 – дамба;
3 –

водопропускное сооружение № 2;
4 – то же, № 1.
Работа: турбины работают в одном направлении – из верхнего бассейна в нижний. Затворы 4 открываются в верхней части прилива для наполнения верхнего бассейна; затворы 3 открываются в нижней части отлива для опорожнения нижнего бассейна.
Слайд 161

Циклы работы ПЭС Различают односторонний цикл, когда агрегаты работают, пропуская воду

Циклы работы ПЭС

Различают односторонний цикл, когда агрегаты работают, пропуская воду из

бассейна в море.
Двухсторонний цикл, когда агрегаты работают пропуская воду из моря в бассейн и из бассейна в море.
Цикл с подкачкой. Когда напор между бассейном и морем мал, агрегаты включаются в насосный режим, подкачивая воду в бассейн или выкачивая из бассейна для понижения в нем уровня
Слайд 162

Работа ПЭС с подкачкой

Работа ПЭС с подкачкой

Слайд 163

РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ Первые ирригационные системы (искусственное орошение) возникли примерно в 3000-2500 гг. до н. э.

РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ

Первые ирригационные системы (искусственное орошение) возникли примерно в 3000-2500

гг. до н. э.
Слайд 164

РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ (продолжение)

РАЗВИТИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ (продолжение)

Слайд 165

Водяное колесо

Водяное колесо

Слайд 166

Водяная мельница

Водяная мельница

Слайд 167

Первая ГЭС России Первая в России ГЭС была построена на территории,

Первая ГЭС России

Первая в России ГЭС была построена на территории, в

то время входившей в Алтайский округ. Произошло это историческое событие в 1892 году на речке Березовка (приток Бухтармы), близ богатейшего Зыряновского рудника (ныне город Зыряновск, Восточный Казахстан). ГЭС была предназначена для шахтного водоотлива Зыряновского рудника, четыре турбины обеспечивали мощность в 150 кВт, и исправно снабжала энергией рудничные цеха.
Слайд 168

ГЭС в Российской Империи (Река Мургаб протекает в Туркмении и Афганистане.

ГЭС в Российской Империи

(Река Мургаб протекает в Туркмении и Афганистане. Туркмения

входила в Империю.)

Кроме того, в Империи имелись десятки тысяч водяных мельниц и установок общей мощностью около 990 тыс. л. с. (730 тыс. кВт=730 МВт).

Слайд 169

По плану ГОЭЛРО ГОЭЛРО – государственный план электрификации России. Строительство мощных

По плану ГОЭЛРО

ГОЭЛРО – государственный план электрификации России.
Строительство мощных ГЭС началось

после Октябрьской революции (25-26.10.1917 г.). В восстановительный период (20-е гг. ХХ в.) в соответствии с планом ГОЭЛРО (принят в декабре 1920 г.) были построены первые крупные ГЭС - Волховская и Земо-Авчальская ГЭС (Грузия). В годы первых пятилеток (1929-40) вступили в строй ГЭС – Днепровская (Украина), Нижнесвирская, Рионская (Грузия) и др.
Слайд 170

К началу ВОВ К началу ВОВ 1941-45 гг. было введено в

К началу ВОВ

К началу ВОВ 1941-45 гг. было введено в эксплуатацию

37 ГЭС общей мощностью более 1500 МВт. Во время войны было приостановлено строительство ряда ГЭС общей мощностью около 1000 МВт. Часть ГЭС общей мощностью около 1000 МВт оказалась разрушенной или демонтированной. Началось сооружение новых ГЭС малой и средней мощности на Урале (Широковская, Верхотурская, Алапаевская, Белоярская и др.), в Cp. Азии (Аккавакские, Фархадская, Саларская, Нижнебуэсуйские и др.), на Северном Кавказе (Майкопская, Орджоникидзевская, Краснополянская), в Азербайджане (Мингечаурская ГЭС), в Грузии (Читахевская ГЭС) и в Армении (Гюмушская ГЭС). К 1945 г. в СССР мощность всех ГЭС, вместе с восстановленными, достигла 1250 МВт, а годовая выработка электроэнергии - 4,8 млрд. кВт∙ч.
Слайд 171

Беломорско-Балтийский канал Беломо́рско-Балти́йский кана́л, соединяющий Белое море с Онежским озером и

Беломорско-Балтийский канал

Беломо́рско-Балти́йский кана́л, соединяющий Белое море с Онежским озером и имеющий

выход в Балтийское море и к Волго-Балтийскому водному пути.
Построен между 1931 и 1933 гг. Открыт 2 августа 1933 г. Строительство велось силами заключённых ГУЛАГа.
Общая протяжённость канала — 227 км.
Слайд 172

Карта Беломорско-Балтийского канала

Карта Беломорско-Балтийского канала

Слайд 173

Профиль Беломорско-Балтийского канала

Профиль Беломорско-Балтийского канала

Слайд 174

Канал им. Москвы В 1932-37 гг. построен канал им. Москвы. Соединяет

Канал им. Москвы

В 1932-37 гг. построен канал им. Москвы. Соединяет р.

Москву с р. Волгой. Предназначен для водоснабжения г. Москвы и судоходства. При строительстве канала возведено семь ГЭС, в том числе Иваньковская ГЭС (на р. Волге), из водохранилища которой и начинается канал.
В 1940 г. пущена в эксплуатацию Угличская ГЭС – вторая ступень Волжского каскада. В 1935 г. началось строительство Рыбинской ГЭС – третьей ступени этого каскада.
Слайд 175

Профиль канала им. Москвы

Профиль канала им. Москвы

Слайд 176

ГЭС на канале им. Москвы Иваньковская, мощность 30 МВт, Сходненская, 30

ГЭС на канале им. Москвы

Иваньковская, мощность 30 МВт,
Сходненская, 30 МВт,
Карамышевская, 3,6

МВт,
Перервинская, 3,52 МВт,
Пироговская, 0,28 МВт,
Акуловская, 0,15 МВт,
Листвянская,  0,3 МВт
Слайд 177

После ВОВ В начале 50-х гг. развернулось строительство крупных ГЭС на

После ВОВ

В начале 50-х гг. развернулось строительство крупных ГЭС на р.

Волге у гг. Горького, Куйбышева и Волгограда, Каховской и Кременчугской ГЭС на Днепре, а также Цимлянской ГЭС на Дону. Волжские ГЭС им. В. И. Ленина (Жигулевская) и им. 22-го съезда КПСС (Волгоградская) стали первыми из числа наиболее мощных ГЭС в СССР и в мире. Во 2-й пол. 50-х гг. началось строительство Братской ГЭС на р. Ангаре и Красноярской ГЭС на р. Енисее. С 1946 по 1958 гг. в СССР были построены и восстановлены 63 ГЭС общей мощностью 9600 МВт. За семилетие (1959-65) было введено 11400 МВт новых ГЭС и суммарная мощность ГЭС достигла 22200 МВт. К 1970 в СССР продолжалось строительство 35 ГЭС (суммарной мощностью 32 000 МВт), в т. ч. 11 ГЭС единичной мощностью свыше 1000 МВт: Саяно-Шушенская, Красноярская, Усть-Илимская, Нурекская, Ингурская, Саратовская, Токтогульская, Нижнекамская, Зейская, Чиркейская, Чебоксарская.
Слайд 178

Волго-Донской канал Волго-Донской судоходный канал имени В. И. Ленина соединяет Волгу

Волго-Донской канал

Волго-Донской судоходный канал имени В. И. Ленина соединяет Волгу у

Волгограда с Доном у города Калач-на-Дону. Общая протяжённость канала — 101 км. Из них 45 км проходит по водохранилищам. Глубина — не менее 3,5 м.
Построен в 1952 г.
Слайд 179

План Волго-донского канала

План Волго-донского канала

Слайд 180

Профиль Волго-Донского канала

Профиль Волго-Донского канала

Слайд 181

Волго-Балтийский канал Канал введён в постоянную эксплуатацию 27 октября 1964 г.

Волго-Балтийский канал

Канал введён в постоянную эксплуатацию 27 октября 1964 г. Он

соединяет Онежское озеро с Рыбинским водохранилищем, длина канала от устья реки Вытегра до селения Торово 368 км.
Слайд 182

План Волго-Балтийского канала

План Волго-Балтийского канала

Слайд 183

Москва – порт пяти морей 128-км канал им. Москвы соединил Москву-реку

Москва – порт пяти морей

128-км канал им. Москвы соединил Москву-реку с

Волгой, а через нее - с Белым (через Беломорканал) , Балтийским (через Волго-Балтийский канал) и Каспийским морями. А сооружение Волго-Донского канала открыло путь из столицы еще к двум морям - Азовскому и Черному.
Слайд 184

Карта пяти морей

Карта пяти морей

Слайд 185

1980-90-е годы В середине 1980-х гг. усилились требования к охране окружающей

1980-90-е годы

В середине 1980-х гг. усилились требования к охране окружающей среды,

в частности, защите территорий от затоплений и подтоплений и других негативных влияний гидротехнического строительства.
В связи с этим были пересмотрены планы развития гидростроительства, в том числе и крупных ГЭС. При этом были отменено возведение таких ГЭС, как Средне-Енисейская (р. Енисей), Туруханская (р. Нижняя Тунгуска, правый приток Енисея), Катуньская (р. Катунь, приток Оби) и др.
В дальнейшем строительство крупных ГЭС было признано нецелесообразным. В последствие в стране возник экономический кризис, при котором крупные инвестиции стали не возможны. Позже СССР поразил политический кризис, приведший к распаду страны.
Сейчас крупные ГЭС не строятся. Возводятся средние и малые ГЭС.
Слайд 186

Крупнейшие ГЭС мира 1. Три ущелья —ГЭС в Китае на реке

Крупнейшие ГЭС мира

1. Три ущелья —ГЭС в Китае на реке Янцзы,

самая большая гидроэлектростанция в мире. Мощность 22,40 ГВт (2012 г.).
2. Итайпу —ГЭС на реке Парана в Бразилии. Мощность 14 ГВт.
3. ГЭС имени Симона Боливара или “Гури” —ГЭС в Венесуэле на реке Карони. Мощность 10,30 ГВт.
Саяно-Шушенская на р. Енисее (РФ). Мощность 6 ГВт. Самая большая в России.
Слайд 187

РусГидро ПАО «РусГи́дро» — российская энергетическая компания, владелец большинства гидроэлектростанций страны,

РусГидро

ПАО «РусГи́дро» — российская энергетическая компания, владелец большинства гидроэлектростанций страны, одна

из крупнейших российских генерирующих компаний по установленной мощности станций и третья в мире гидрогенерирующая компания после Hydro-Québec и Eletrobrás. Полное наименование — Публичное акционерное общество «Федеральная гидрогенерирующая компания — РусГидро». Зарегистрирована в Красноярске, штаб-квартира находится в Москве.
Слайд 188

РусГидро (продолжение) В России «РусГидро» принадлежит 61 гидроэлектростанция и две гидроаккумулирующие

РусГидро (продолжение)

В России «РусГидро» принадлежит 61 гидроэлектростанция и две гидроаккумулирующие электростанции

(ГАЭС), три геотермальные станции (ГеоТЭС) на Камчатке, Калмыцкая ВЭС, единственная в России приливная электростанция, а также плотины Иркутской, Братской и Усть-Илимской ГЭС. Также компания является собственником 90 % акций ЗАО «Международная энергетическая корпорация» (Севано-Разданский каскад из семи ГЭС в Армении), совместно с ОАО «Электрические станции» реализует проект строительства каскада Верхне-Нарынских ГЭС в Киргизии. Общая установленная мощность активов кампании — 36,5 ГВт.
Слайд 189

Количество ГЭС РФ

Количество ГЭС РФ

Слайд 190

ГАЭС РФ

ГАЭС РФ

Слайд 191

Размещение крупных ГЭС

Размещение крупных ГЭС

Слайд 192

Строящиеся ГЭС РФ Загорская ГАЭС -2 Малые ГЭС Северной Осетии Ирганайская

Строящиеся ГЭС РФ

Загорская ГАЭС -2
Малые ГЭС Северной Осетии
Ирганайская ГЭС (р.

Сулак)
Гоцатлинская ГЭС (р. Аварское Койсу, приток Сулака)
Зарамагские ГЭС (р. Ардон)
Слайд 193

Строящиеся ГЭС РФ (продолжение) Малые ГЭС Дагестана: Курминская ГЭС, Магарская ГЭС,

Строящиеся ГЭС РФ (продолжение)

Малые ГЭС Дагестана: Курминская ГЭС, Магарская ГЭС, Ахтынская

ГЭС-2, Цудахарская ГЭС, Рутульская ГЭС, Суйгутская ГЭС, Тиндинка ГЭС, Темирор ГЭС, Мазадинка ГЭС .
Малые ГЭС Кабардино-Балкарии
Малые ГЭС Карачаево-Черкесии
Усть-Среднеканская ГЭС (р. Колыма)
Белопорожская ГЭС (р. Кемь)
Вилюйская ГЭС-III (Светлинская, р. Вилюй)
Нижнебурейская ГЭС (р. Бурея)
Слайд 194

Белопорожские ГЭС-09.10.2016 Компания «Норд Гидро» уже 8 лет развивает малую гидроэнергетику

Белопорожские ГЭС-09.10.2016 

Компания «Норд Гидро» уже 8 лет развивает малую гидроэнергетику в

России. В России компания строит 9 малых ГЭС общей мощностью порядка 160 МВт, 4 из которых расположены в Карелии. Один из первоочередных проектов – Белопорожская ГЭС-1 мощностью 24,9 МВт и Белопорожская ГЭС-2 мощностью 24,9 МВт. Ввод в эксплуатацию запланирован на 2019 год.
АО «Норд Гидро». Юридический адрес: 186792, Республика Карелия, г. Сортавала, ул. Советская, д. 24
Почтовый адрес: 199155, г. Санкт-Петербург, переулок Декабристов, д. 20, литер А
Телефон: +7 (812) 319-36-32 Факс: +7 (812) 319-36-31 (доб. 506), +7 (812) 244-46-37 (доб. 506). Электронная почта: info@nord-hydro.ru
Слайд 195

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Слайд 196

Влияние на атмосферный воздух Повышение загрязнение атмосферы образуется при строительстве гидроузлов.

Влияние на атмосферный воздух

Повышение загрязнение атмосферы образуется при строительстве гидроузлов.
Влияние на

микроклимат прибрежной зоны: весной и летом прилегающая суша охлаждается, осенью – отепляется.
Увеличение испарения; повышение влажности воздуха.
Увеличение скорости ветра над водохранилищем, изменение его направления.
Слайд 197

Влияние на водные ресурсы В верхнем бьефе: изменение режима УВ; образование

Влияние на водные ресурсы

В верхнем бьефе: изменение режима УВ; образование потерь

на фильтрацию и дополнительных потерь на испарение; возникновение временных потерь на льдообразование; замедление скорости течения; увеличение высоты ветровых волн; отложение наносов (заиление); зарастание высшей водной растительностью; изменение химического состава вод; евтрофикация вод : увеличение мутности, образование сине-зелёных водорослей, повышение кислотности вод, неприятный вкус; изменение сроков ледостава и увеличение толщины льда.
Слайд 198

Влияние на водные ресурсы В нижнем бьефе: уменьшение поступления наносов, размыв

Влияние на водные ресурсы

В нижнем бьефе: уменьшение поступления наносов, размыв русла

и берегов; изменение режима УВ; образование незамерзающей полыньи; изменение режима расходов воды из-за регулирования стока
Слайд 199

Влияние на территорию В верхнем бьефе: волновая переработка берегов, отступание бровки

Влияние на территорию

В верхнем бьефе: волновая переработка берегов, отступание бровки берега

вглубь территории, затопление земель, полей, лесов; подтопление земель (повышение УГВ); перенос, вынос, снос объектов инфраструктуры (населенных пунктов, промышленных и сельхозпредприятий, линий передач, дорог и т. п.); переселение.
В гидроузле: изъятие земель под сооружения гидроузла, базу строительства.
Слайд 200

Характеристика затоплений По данным Кадастра водохранилищ РФ и стран ближнего зарубежья

Характеристика затоплений

По данным Кадастра водохранилищ РФ и стран ближнего зарубежья в

настоящее время затоплено около 6,0 млн. га приречных территорий, на которых были расположены 3,0 млн. га сельхозугодий, 5 тыс. сельских и 106 городов и поселков с общей численностью населения более 1 млн. человек. В зону затопления попало около 1 тыс. км железных и 5 тыс. км автодорог, 1200 промпредприятий и других объектов народного хозяйства.
Слайд 201

Структура земель, затопленных водохранилищами РФ, %

Структура земель, затопленных водохранилищами РФ, %

Слайд 202

Затопление лесов

Затопление лесов

Слайд 203

Слайд 204

Влияние на ихтиофауну В водохранилище: изменение видового состава рыб; затопление естественных

Влияние на ихтиофауну

В водохранилище: изменение видового состава рыб; затопление естественных нерестилищ;

болезни и замор рыб из-за ухудшения качества воды; гибель рыбы в турбинах.
В нижнем бьефе: уменьшаются площади нерестилищ; ухудшаются условия обратного ската отнерестившихся рыб и молоди.
В гидроузле: преграждение рыбам пути к своим нерестилищам.
Слайд 205

Положительные эффекты гидроэнергетики Главный эффект: снижение объемов сжигания топлива ТЭС. В

Положительные эффекты гидроэнергетики

Главный эффект: снижение объемов сжигания топлива ТЭС.
В этой связи:

уменьшение объемов добычи, переработки и транспортировки топлива, а также изъятия земель под топливодобычу;
снижения объемов сжигания кислорода; уменьшение массы выбросов в атмосферу и сбросов в воды загрязняющих веществ.
Слайд 206

Снижение объемов сжигания топлива ТЭС Средний расход топлива ТЭС: 323 г

Снижение объемов сжигания топлива ТЭС

Средний расход топлива ТЭС:
323 г у.

т./кВт·ч.
у. т. – условное топливо (теплота сгорания 7000 ккал/кг).
При выработке электроэнергии Саяно-Шушенской ГЭС Э0=22 млрд. кВт∙ч/год экономия топлива за год составит:
22∙109 ∙323=7106∙109 г=7,1∙109 кг=7,1∙106 т=7,1 млн т.
Слайд 207

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ Основными экономическими характеристиками ГЭС являются: единовременные затраты, называемые

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ

Основными экономическими характеристиками ГЭС являются:
единовременные затраты, называемые также капитальными

затратами или вложениями;
текущие затраты, называемые также затратами на эксплуатацию.
Слайд 208

ЗАТРАТЫ ЕДИНОВРЕМЕННЫЕ ЗАТРАТЫ ЕДИНОВРЕМЕННЫЕ - однократно осуществляемые капитальные вложения в основные

ЗАТРАТЫ ЕДИНОВРЕМЕННЫЕ

ЗАТРАТЫ ЕДИНОВРЕМЕННЫЕ - однократно осуществляемые капитальные вложения в основные

фонды и оборотные средства на строительство новых или реконструкцию существующих объектов строительства.
Слайд 209

ТЕКУЩИЕ ЗАТРАТЫ ТЕКУЩИЕ ЗАТРАТЫ - расходы организаций, непосредственно связанные с производством

ТЕКУЩИЕ ЗАТРАТЫ

ТЕКУЩИЕ ЗАТРАТЫ - расходы организаций, непосредственно связанные с производством

продукции, выполнением работ, оказанием услуг, обусловленные технологией и организацией производства, включая материальные затраты и расходы на оплату труда работников, занятых производством продукции, выполнением работ и оказанием услуг, расходы по контролю производственных процессов и качества выпускаемой продукции, сопровождению и гарантийному надзору продукции и устранению недостатков, выявленных в процессе ее эксплуатации, и др.
Слайд 210

Состав текущих затрат Текущие затраты состоят из нескольких видов расходов (в

Состав текущих затрат

Текущие затраты состоят из нескольких видов расходов (в общепроизводственные

расходы входят заработная плата, оплата топлива, амортизационные отчисления и др.).
Амортизационные отчисления – затраты на капитальный ремонт и реновацию (обновление основных фондов).
Слайд 211

Состав сметной документации на строительство Глава 1. Подготовка территории строительства. Глава

Состав сметной документации на строительство

Глава 1. Подготовка территории строительства.
Глава 2. Основные

объекты строительства (гидроузел).
Глава 3. Объекты подсобного и обслуживающего назначения.
Глава 4. Объекты энергетического хозяйства.
Глава 5. Объекты транспортного хозяйства и связи.
Глава 6. Наружные сети и сооружения.
Глава 7. Благоустройство и озеленение территории.
Глава 8. Временные здания и сооружения.
Глава 9. Прочие работы и затраты.
Глава 10. Содержание службы заказчика-застройщика.
Глава 11. Подготовка эксплуатационных кадров.
Глава 12. Проектные и изыскательские работы, авторский надзор.
Слайд 212

Определение затрат Капитальные затраты при проектировании конкретной ГЭС определяются путем составления

Определение затрат

Капитальные затраты при проектировании конкретной ГЭС определяются путем составления сметной

документации, имеющей значительный объем и трудоемкость.
Затраты на эксплуатацию определяются также специальными расчетами.
Слайд 213

Упрощенное определение затрат На предварительных стадиях проектирования, обычно при обосновании целесообразности

Упрощенное определение затрат

На предварительных стадиях проектирования, обычно при обосновании целесообразности создания

ГЭС, используют упрощенные способы определения затрат, например, по аналогам или статистическим данным.
Слайд 214

Упрощенное определение капитальных затрат в ГЭС Капитальные затраты упрощенно могут быть

Упрощенное определение капитальных затрат в ГЭС

Капитальные затраты упрощенно могут быть определены

по формуле:
KГЭС=kNNу,
где kN – удельные капитальные затраты, руб./кВт, долл./кВт; Nу – установленная мощность, кВт.
Удельные капитальные затраты kN принимаются по аналогам или статданным.
Слайд 215

Упрощенное определение эксплуатационных затрат в ГЭС Эксплуатационные затраты упрощенно определяются как

Упрощенное определение эксплуатационных затрат в ГЭС

Эксплуатационные затраты упрощенно определяются как
ИГЭС=αГЭСKГЭС, руб./год,

долл./год,
где αГЭС – доля эксплуатационных затрат от капитальных затрат, 1/год.
αГЭС оценивается по аналогичным ГЭС.
Слайд 216

Определение затрат в ТЭС Для оценки эффективности ГЭС ее показатели сравнивают

Определение затрат в ТЭС

Для оценки эффективности ГЭС ее показатели сравнивают с

показателями ТЭС:
Капитальные затраты упрощенно могут быть определены по формуле:
KТЭС=kNNу.
Эксплуатационные затраты упрощенно определяются как:
ИТЭС=Ипост+Итопл,
Ипост – постоянные затраты; Итопл – затраты на топливо.
Слайд 217

Определение затрат в ТЭС (продолжение) Постоянные затраты ИТЭС=αТЭСKТЭС, руб./год, долл./год. Затраты

Определение затрат в ТЭС (продолжение)

Постоянные затраты
ИТЭС=αТЭСKТЭС, руб./год, долл./год.
Затраты на топливо:
Итопл=1,1bзтоплЭТЭС,
где b

– удельный расход топлива, т у. т./кВт∙ч; зтопл – удельные затраты на топливо, руб./(т у. т.); у. т. – условное топливо.
Слайд 218

Удельные показатели на уровне 2015 г.

Удельные показатели на уровне 2015 г.

Слайд 219

Оценка эффективности ГЭС Оценка эффективности может осуществляться по нескольким критериям: -

Оценка эффективности ГЭС

Оценка эффективности может осуществляться по нескольким критериям:
- чистый доход

ЧД,
- срок окупаемости ТОК и др.
Слайд 220

Оценка эффективности по чистому доходу (ЧД) ГЭС считается эффективной, если выполняется

Оценка эффективности по чистому доходу (ЧД)

ГЭС считается эффективной, если выполняется условие
ЧД=ТАН(ФГЭС-ИГЭС)-КГЭС>0,
где

ТАН – период анализа, годы; ФГЭС – годовой экономический эффект, руб./год; ИГЭС – годовые эксплуатационные затраты, руб./год; КГЭС - капитальные затраты, руб.
Основной экономический эффект – снижение затрат на топливо ТЭС, работающих параллельно ГЭС, т. е. в энергосистеме:
ФГЭС=1,1bзтоплЭГЭС,
где ЭГЭС – среднемноголетняя годовая выработка электроэнергии ГЭС.
Слайд 221

Оценка эффективности по сроку окупаемости ГЭС считается эффективной, если выполняется условие

Оценка эффективности по сроку окупаемости

ГЭС считается эффективной, если выполняется условие
ТОК= КГЭС/(ФГЭС-ИГЭС)≤Ттр,
где

Ттр – требуемый срок окупаемости.
Требуемый срок окупаемости назначается заказчиком ГЭС.
В пределе
Ттр≤ ТАН.
Период анализа включает время проектирования, строительства и предполагаемый срок эксплуатации. Исходя из продолжительности жизни и опыта, период анализа принимают не более 40-50 лет.
Слайд 222

Выбор вариантов ГЭС Если варианты имеют одинаковые установленную мощность и выработку

Выбор вариантов ГЭС

Если варианты имеют одинаковые установленную мощность и выработку электроэнергии,

выбор производится по капитальным затратам, - лучший с меньшими затратами. Капзатраты могут отличаться из-за разных сооружений: например, вариант с грунтовой плотиной и вариант с бетонной плотиной.
При разных мощности и выработке выбор варианта может осуществляться по ЧД: лучший вариант – вариант, имеющий больший ЧД; или по ТОК: лучший вариант – вариант, имеющий меньший ТОК.
Слайд 223

Тепловые электрические станции (ТЭС) ТЭС – электростанция, вырабатывающая электроэнергию за счет

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
Слайд 224

Принципиальная схема КЭС

Принципиальная схема КЭС

Слайд 225

Элементная схема ТЭС

Элементная схема ТЭС

Слайд 226

ПАРОТУРБИННАЯ ТЭС

ПАРОТУРБИННАЯ ТЭС

Слайд 227

Принципиальная схема ПГУ

Принципиальная схема ПГУ

Слайд 228

Принципиальная схема ПГУ (обозначения)

Принципиальная схема ПГУ (обозначения)

Слайд 229

ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА (ПГУ)

ПАРОГАЗОВАЯ УСТАНОВКА (ПГУ)

Слайд 230

Принцип действия ТЭС В топку подается топливо (уголь или газ или

Принцип действия ТЭС

В топку подается топливо (уголь или газ или мазут)

и воздух, которое горит. Тепло горения поступает в паровой котел, в котором по системе труб прокачивается вода. Вода превращается в пар с температурой около 500 град. и давлением примерно 500 атм. Пар направляется в турбину, которая передает вращение электрогенератору, вырабатывающего эл. ток.
Отработанный пар с турбины поступает в конденсатор, через который по системе труб прокачивается холодная вода. Пар в конденсаторе конденсируется (превращается в воду); вода из конденсатора закачивается обратно в котел.
Охлаждающая вода в конденсаторе нагревается, поэтому ее направляют на охлаждающие устройства, например, градирни.
Продукты сгорания (дым) выбрасываются в трубу. Твердые (зола, шлак, сажа) смываются в накопители.
Слайд 231

Влияние ТЭС на окружающую среду-1 Производство электроэнергии на ТЭС сопровождается потреблением

Влияние ТЭС на окружающую среду-1

Производство электроэнергии на ТЭС сопровождается потреблением огромного

количества топливных ресурсов (газа, мазута, угля). При этом происходит существенное загрязнение окружающей среды отходами энергетического цикла в виде беспорядочных выбросов и сбросов (дым, сточные воды, уходящее тепло), твердых отходов (шлак, зола, шламы), побочных эффектов. Кроме топливных ресурсов, изымаются земли, атмосферный кислород, вода.
Слайд 232

Влияние ТЭС на окружающую среду (продолжение)-2 Добыча топлива сопровождается нарушениями поверхности

Влияние ТЭС на окружающую среду (продолжение)-2

Добыча топлива сопровождается нарушениями поверхности и

изъятием земель, что приводит к отрицательным воздействиям на почву, ухудшению качества или потере плодородного слоя. При добыче топлива происходит загрязнение водной среды сточными водами, воздушной среды пылью и газами добывающей техники, взрывных работ, при погрузке и транспортировке твердого топлива, при его самовозгорании.
Слайд 233

Атомные электростанции (АЭС) АЭС - электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия

Атомные электростанции (АЭС)

АЭС - электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется

в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, преобразуется в электроэнергию. АЭС работает на ядерном горючем (в основном 233U, 235U. 239Pu). При делении 1 г изотопов урана или плутония высвобождается 22 500 кВт∙ч, что эквивалентно энергии, содержащейся в 2800 кг условного топлива.
Слайд 234

Схема двухконтурной АЭС на водо-водяном энергетическом реакторе

Схема двухконтурной АЭС на водо-водяном энергетическом реакторе

Слайд 235

Принцип действия АЭС В реакторе происходит деление радиоактивного топлива (уран, плутоний

Принцип действия АЭС

В реакторе происходит деление радиоактивного топлива (уран, плутоний и

др.), при этом выделяется тепло. Количество тепла регулируется стержнями, которые ускоряют или замедляют цепную реакцию. Через реактор прокачивается вода, которая нагревается, но из-за большого давления остается водой.
Перегретая вода направляется в парогенератор, вода в котором превращается в пар (из-за понижения давления). Пар поступает в турбину, которая передает вращение электрогенератору, вырабатывающему эл. ток.
Отработанный пар с турбины поступает в конденсатор, через который по системе труб прокачивается холодная вода. Пар в конденсаторе конденсируется (превращается в воду); вода из конденсатора закачивается обратно в парогенератор.
Охлаждающая вода в конденсаторе нагревается, поэтому ее направляют на охлаждающие устройства, например, градирни.
Слайд 236

Действующие АЭС России 1. Балаковская. Расположена рядом с городом Балаково, Саратовской

Действующие АЭС России

1. Балаковская. Расположена рядом с городом Балаково, Саратовской области.Состоит

из 4 блоков ВВЭР-1000, введённых в эксплуатацию в 1985, 1987, 1988 и 1993 гг.
2. Белоярская . Расположена в городе Заречный, в Свердловской области. На станции были сооружены 3 энергоблока. В настоящее время единственным действующим энергоблоком является 3-й энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт, пущенный в эксплуатацию в апреле 1980 г.
Слайд 237

Действующие АЭС России (продолжение) 3. Билибинская. Расположена рядом с г. Билибино

Действующие АЭС России (продолжение)

3. Билибинская. Расположена рядом с г. Билибино Чукотского

автономного округа. Состоит из четырёх блоков ЭГП-6 мощностью по 12 МВт, введённых в эксплуатацию в 1974 (два блока), 1975 и 1976 гг.
4. Калининская. Расположена на севере Тверской области, на берегу озера Удомля и около одноимённого города. Состоит из четырёх энергоблоков, с реакторами типа ВВЭР-1000, электрической мощностью 1000 МВт, которые были введены в эксплуатацию в 1984, 1986, 2004 и 2011 гг.
Слайд 238

Действующие АЭС России (продолжение) 5. Кольская. Расположена рядом с г. Полярные

Действующие АЭС России (продолжение)

5. Кольская. Расположена рядом с г. Полярные Зори

Мурманской области, на берегу оз. Имандра. Состоит из 4 блоков ВВЭР-440, введённых в эксплуатацию в 1973, 1974, 1981 и 1984 гг. Мощность станции — 1760 МВт.
6. Курская. Расположена рядом с г. Курчатов Курской области, на берегу р. Сейм. Состоит из 4 блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1976, 1979, 1983 и 1985 годах. Мощность станции — 4 ГВт.
Слайд 239

Действующие АЭС России (продолжение) 7. Ленинградская. Расположена рядом с г. Сосновый

Действующие АЭС России (продолжение)

7. Ленинградская. Расположена рядом с г. Сосновый Бор

Ленинградской области, на побережье Финского залива. Состоит из 4 блоков РБМК-1000, введённых в эксплуатацию в 1973, 1975, 1979 и 1981 гг. Мощность станции — 4 ГВт.
8. Нововоронежская . Расположена в Воронежской области рядом с г. Воронеж, на левом берегу р. Дон. Состоит из 3 блоков ВВЭР.
9. Ростовская. Расположена в Ростовской области у г. Волгодонск. Мощность 1-го энергоблока составляет 1000 МВт, в 2010 г. подключен к сети второй энергоблок станции.
Слайд 240

Действующие АЭС России (продолжение) 10. Смоленская. Расположена у г. Десногорск Смоленской

Действующие АЭС России (продолжение)

10. Смоленская. Расположена у г. Десногорск Смоленской области.

Станция состоит из трёх энергоблоков, с реакторами типа РБМК-1000, которые введены в эксплуатацию в 1982, 1985 и 1990 гг. В состав каждого энергоблока входят: один реактор тепловой мощностью 3200 МВт и два турбогенератора электрической мощностью по 500 МВт каждый.
Слайд 241

Выбросы и сбросы ТЭС

Выбросы и сбросы ТЭС

Слайд 242

Влияние АЭС на окружающую среду На АЭС как и на ТЭС,

Влияние АЭС на окружающую среду

На АЭС как и на ТЭС, образуются

три вида отходов – газообразные, жидкие, твердые. Радиоактивное загрязнение окружающей среды газообразными выбросами через вентиляционную трубу ничтожно. Вода, загрязненная низкоактивными (в радиационном отношении) веществами, проходит процесс дезактивации, большая её часть используется повторно. Сложнее решается проблема очистки и хранения высокоактивных жидких и твердых отходов, так как они не могут быть искусственно дезактивированы. Их радиоактивность устраняется только естественным путем, за счет радиоактивного распада, который может длиться сотни лет. водные объекты приводит к тепловому загрязнению последних.
Слайд 243

Влияние АЭС на окружающую среду (продолжение-1) Жидкие отходы подвергают отвердению и

Влияние АЭС на окружающую среду (продолжение-1)

Жидкие отходы подвергают отвердению и захоронению

в специальных контейнерах. Основными радиоактивными отходами АЭС являются отработавшие твэлы (тепловыделяющие элементы), содержащие уран и продукты его деления (плутоний). Твэлы также подлежат захоронению. Таким образом, радиоактивное загрязнение нормально работающей АЭС незначительно.
Кроме того, отрицательному воздействию подвергаются территории добычи радиоактивных элементов.
Слайд 244

Влияние АЭС на окружающую среду (продолжение-2) Однако аварии и неполадки на

Влияние АЭС на окружающую среду (продолжение-2)

Однако аварии и неполадки на АЭС

представляют чрезвычайную опасность, так как могут привести к тяжелейшим последствиям. Наиболее печальным примером является катастрофа на Чернобыльской АЭС 26.04.1986 г.
АЭС потребляют большое количество воды – в 1,8-2 раза больше, чем ТЭС аналогичной мощности; вода в основном используется для охлаждения конденсаторов турбин, в связи с чем сброс этой воды в водные объекты приводит к тепловому загрязнению последних.
Слайд 245

Гидротехнические сооружения ТЭС и АЭС Основными ГТС здесь являются насосные станции.

Гидротехнические сооружения ТЭС и АЭС

Основными ГТС здесь являются насосные станции.
Одни из

них закачивают воду, другие прокачивают воду через конденсатор.
На ТЭС, кроме того, накопители золы, шлака, сажи также являются ГТС. Их называют золошлакоотвалами и шламонакопителями.
Слайд 246

Блочная насосная станция (Балаковская АЭС, РФ)

Блочная насосная станция (Балаковская АЭС, РФ)

Слайд 247

Береговая насосная станция ТЭС

Береговая насосная станция ТЭС

Слайд 248

План золоотвала

План золоотвала

Слайд 249

Схемы дамб золоотвала

Схемы дамб золоотвала

Слайд 250

Схемы заполнения золоотвала

Схемы заполнения золоотвала

Слайд 251

Заполнение золошлакоотвала

Заполнение золошлакоотвала

Слайд 252

Гидрозолоудаление Золоотвал - место для сбора золы и шлака, образующихся при

Гидрозолоудаление

Золоотвал - место для сбора золы и шлака, образующихся при сжигании

твёрдых топлив на ТЭС. Золу и шлак транспортируют, как правило, в виде пульпы (с помощью воды) по золопроводам. В З. происходит естественное осаждение золы и шлака, а осветлённая вода сбрасывается через шандорные колодцы в близлежащие водоёмы.
Гидрозолоудаление - система удаления золы и шлака из топочной камеры и газоходов котельного агрегата водой. Одновременно осуществляется транспортирование золы и шлака на золоотвалы.
Слайд 253

Шандорный колодец золоотвала

Шандорный колодец золоотвала

Слайд 254

Схема заполнения золоотвала

Схема заполнения золоотвала

Слайд 255

Обозначения 1 – первичная дамба; 2 – дамбы наращивания; 3 –

Обозначения

1 – первичная дамба; 2 – дамбы наращивания; 3 – основание;

4 – пульповод; 5 – выпуск из пульповода; 6 – зона фильтрации из пруда; 7 – пруд-отстойник; 8 − водосбросной колодец; 9 – отложившаяся зола; 10 – отводящая труба
Слайд 256

Схема определения минимально допустимого расстояния от уреза отстойного пруда до бровки

Схема определения минимально допустимого расстояния от уреза отстойного пруда до бровки

наружного откоса
- миминимально допустимое расстояние от уреза пруда до наружного откоса отвала; h - высота от поверхности отложений золы до основания отвала; т0 - среднее заложение наружного откоса отвала; т3 =7…10 - отношение горизонтальной проекции кривой депрессии к превышению уровня воды в пруде над основанием; УВ - уровень воды пруда; Lmin=h(m0-mz)
Слайд 257

Конструкция шандорного колодца

Конструкция шандорного колодца

Слайд 258

Конденсатор ТЭС 1 – патрубок для выхода воды, 2 – крышка

Конденсатор ТЭС

1 – патрубок для выхода воды, 2 – крышка водяных

камер, 3 — водяные камеры, 4 – трубные решетки, 5 – корпус конденсатора, 6 – пароприемная горловина, 7 — трубки, 8 — сборник конденсата, 9 — патрубок для подвода воды, 10 — патрубок для удаления воздуха.
Слайд 259

Энергосистема Энергосистема – это соединение электростанций между собой и потребителями. Соединение

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).
Слайд 260

Карта энергосистемы России

Карта энергосистемы России

Слайд 261

Энергосистемы России

Энергосистемы России

Слайд 262

Принципиальная схема энергосистемы ТЭС ГЭС АЭС ЛЭП ЛЭП ЛЭП ЛЭП В

Принципиальная схема энергосистемы

ТЭС

ГЭС

АЭС

ЛЭП

ЛЭП

ЛЭП

ЛЭП

В другую
энергосистему

К потребителям

ПС

ПС

ПС

Слайд 263

Единая энергосистема России В России шесть крупных Объединенных энергосистем (ОЭС) -

Единая энергосистема России

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.
Слайд 264

Графики нагрузки энергосистемы. Суточный график

Графики нагрузки энергосистемы. Суточный график

Слайд 265

Графики нагрузки в выходные дни

Графики нагрузки в выходные дни

Слайд 266

Годовые графики нагрузки 1 – максимальная; 2 – средняя; 3 - минимальная месяцы

Годовые графики нагрузки

1 – максимальная;
2 – средняя;
3 - минимальная

месяцы

Слайд 267

Распределение нагрузки за год

Распределение нагрузки за год

Слайд 268

ВОЛНОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ВОЛНОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - электростанция, расположенная в водной среде, целью

ВОЛНОВЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ВОЛНОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - электростанция, расположенная в водной среде, целью которой

является получение электроэнергии из кинетической энергии волн.
Принцип действия. Волны, поступающие в трубу большого диаметра, вращают турбинные лопасти, которые приводят в движение генератор. Иногда действует иной принцип: волна, проходя через полую камеру, выталкивает сжатый воздух, заставляя турбину вращаться.
Слайд 269

Волновая электростанция в РФ В 2014 г. волновая электростанция была в

Волновая электростанция в РФ

В 2014 г. волновая электростанция была в

экспериментальном порядке запущена на полуострове Гамова в Приморском крае. Испытания проходили в бухте Витязь на морской экспериментальной станции «Мыс Шульца».
Слайд 270

Солнечные электростанции Солнечная ЭС – это сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации

Солнечные электростанции

Солнечная ЭС – это сооружение, служащее преобразованию солнечной радиации в

электрическую энергию. Способы преобразования солнечной радиации различны и зависят от конструкции электростанции.
Наиболее распространены фотоэлектрические станции, где солнечные батареи напрямую преобразовывают солнечную энергию в электричество.
Слайд 271

Орская СЭС (Оренбургская область) Строительство Орской СЭС, начавшееся в сентябре 2014

Орская СЭС (Оренбургская область)

Строительство Орской СЭС, начавшееся в сентябре 2014 года,

полностью завершено. С 1 декабря 2015 года она подает электроэнергию в Единую энергосистему страны.
На Орской СЭС установлено порядка 200 тысяч солнечных панелей российского производства.
Мощность Орской СЭС 25 МВт.
Слайд 272

Вид солнечных батарей Орской СЭС

Вид солнечных батарей Орской СЭС

Слайд 273

Ветровые электростанции Несколько ВЭУ, собранных в одном или нескольких местах и

Ветровые электростанции

Несколько ВЭУ, собранных в одном или нескольких местах и объединённых

в единую сеть.
Ветрогенератор (ветроэлектрическая установка или сокращенно ВЭУ) — устройство для преобразования кинетической энергии ветрового потока в механическую энергию вращения ротора с последующим её преобразованием в электрическую энергию.
Слайд 274

Устройство ветрогенератора

Устройство ветрогенератора

Слайд 275

Калмыкская ВЭС По состоянию на 2009 год на площадке установлена одна

Калмыкская ВЭС

По состоянию на 2009 год на площадке установлена одна установка

«Радуга» мощностью 1 МВт и выработкой от 3 до 5 млн кВт·ч.
Среднегодовая скорость ветра в этом районе составляет около 7,5 метра в секунду.
- Предыдущая
Жостовские подносы. Урок изобразительного искусства в 5 классе
Следующая -
Разум и сознание

Похожие презентации

Студенчество: особенности положения и специфические проблемы
Мона Лиза
Finland
Земля наш общий дом
diktant_4_advansd
Электрооборудование промышленности и электроснабжение. Электроустановки для сварки. Электрическая дуга. (Тема 1.5)
Statistika_zanyatie_6
bezudarnye_okonchaniya_imen_prilagatelnyh
Методическое описание электронной квест-игры Безопасная дорога в школу
ТП ФЛ (2) (1)
Ситуативный метод
Урок 18. Удивительный мир Нано.pptx
Желінің дифференциальді қорғанысы Желінің дифференциаль бойлық қорғанысы
Тақырыбы: Металл өндірісі кезіндегі қоршаған ортаны қорғау проблемалары
20160215_shodstvo_i_otlichie_liriki_tyutcheva_i_feta
Я (1)
Transparent House
Машиностроительный комплекс
Мужская одежда. Проектирование чертежа конструкции пиджака
Усилитель на полевом транзисторе. Усилитель мощности. Усилитель тока
Классификация промышленных зданий. Требования, предъявляемые к промышленным зданиям
Технология строительства крыши
Права в ребусах
Губерния в годы Отечественной войны 1812 года и заграничных походов
Современные педагогические технологии позитивной социализации дошкольников
Ленинградский зоопарк
Яндекс Командировки___
Статистическое определение вероятности. Вероятность как предельное значение частоты
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть