Альтернативная энергетика

Нетрадиционные возобновляемые источники энергии

Характеристика гидроэнергетики

Первоначально энергию потока воды использовали в приводах рабочих машин - мельниц, станков, молотов воздуходувок и т.д. С изобретением гидравлической турбины, электрической машины и способа передачи электроэнергии на значительные расстояния гидроэнергетика приобрела новое значение уже как направление электроэнергетики, связанное с освоением водной энергии путем преобразования ее в электрическую на гидроэлектрических станциях (ГЭС). ГЭС являются мобильными энергетическими установками, выгодно отличающимися от тепловых электростанций в отношении регулирования частоты, покрытия пиковых нагрузок и обеспечения аварийного резерва энергосистемы.

Технический потенциал гидроэнергетических ресурсов крупных и средних рек России оценивается мощностью в 240 млн. кВт или 2100 млрд. кВт/ч годовой выработки электрической энергии, а экономически эффективные гидроэнергетические ресурсы составляют около 125 млн.кВт или 1095 млрд.кВт/ч. ГЭС удовлетворяют около 15% общей потребности в электроэнергии. В ряде районов России (особенно в Азиатской части) ГЭС составляют основу энергетического хозяйства.

Однако использование гидроэнергии применительно к нашей стране имеет некоторые особенности. По имеющимся данным, 7% речного стока приходится на реки, впадающие в Балтийское, Черное и Азовское моря, примерно 21% - в Берингово, Охотское, Японское моря, 9% - в Каспийское море и Арал, 63% - в моря Северного Ледовитого океана, то есть основная масса энергоресурсов находится в восточных районах, в то время как большая часть населения проживает в западных и южных районах страны.

Другая важная особенность использования гидроресурсов заключается в значительной неравномерности речного стока во времени, зависящей от разнообразных причин (величины водостока, его рельефа, климатической зоны и т.д.). По данным института "Гидропроект", сток в бассейнах Волги, Дона и Днепра в многоводные годы может превышать среднюю величину в 1,5-2 раза, а в маловодные - уменьшаться до 0,7-0,6 от среднего значения. То же характерно и для других рек. Это ведет к тому, что часть агрегатов ГЭС не работает и выработка электроэнергии существенно падает по сравнению с проектной. Например, в маловодные годы и при низком уровне водохранилища на Красноярской ГЭС работают 1-2 агрегата общей мощностью 500-1000 тыскВт вместо установленных 12 агрегатов. Кроме того, проявляется еще одна особенность в эксплуатации гидроресурсов. В летнее время требуется заполнять водохранилище ГЭС, чтобы сравниваться с максимальными нагрузками осенью и зимой, а вода в этот период требуется для полива сельскохозяйственных культур.