Гидроэнергетика — это процесс преобразования энергии природных вод в электрическую энергию с помощью инженерных решений. Это основной способ использования энергии воды. Преимуществами такой модели являются отсутствие расхода топлива и загрязнения окружающей среды, возможность непрерывного пополнения водной энергии за счет осадков, простота электромеханического оборудования, а также гибкость и удобство эксплуатации. Однако, как правило, инвестиции велики, сроки строительства длительны, и иногда возникают потери от наводнений. Гидроэнергетика часто сочетается с противопаводковыми мероприятиями, ирригацией и судоходством для комплексного использования. (Автор: Пан Минли)
Существует три типа гидроэнергетики:
1. Традиционная гидроэлектростанция
То есть, гидроэнергетика на плотине, также известная как гидроэнергетика на водохранилище. Водохранилище образуется за счет воды, хранящейся в плотине, а его максимальная выходная мощность определяется объемом водохранилища и разницей между положением водосброса и высотой поверхности воды. Эта разница высот называется напором, также известным как перепад высот, и потенциальная энергия воды прямо пропорциональна напору.
2. Гидроэлектростанция руслового типа (ГЭС)
То есть, гидроэнергетика на основе речного стока, также известная как гидроэнергетика на основе поверхностного стока, представляет собой форму гидроэнергетики, которая использует гидроэнергию, но требует лишь небольшого количества воды или не нуждается в хранении больших объемов воды для выработки электроэнергии. Гидроэнергетика на основе речного стока практически не требует хранения воды или требует лишь строительства очень небольших водохранилищ. При строительстве небольших водохранилищ такие сооружения называются регулирующими бассейнами или водохранилищами. Поскольку крупных водохранилищ нет, выработка электроэнергии на основе речного стока в Сычуани очень чувствительна к сезонным изменениям объема воды в указанном источнике. Поэтому электростанции на основе речного стока в Сычуани обычно определяются как источник энергии с прерывистым режимом работы. Если на электростанции Чуаньлю будет построен регулирующий резервуар, позволяющий регулировать поток воды в любое время, ее можно будет использовать как электростанцию для сглаживания пиковых нагрузок или как электростанцию базовой нагрузки.
3. Сила прилива
Приливная энергетика основана на подъеме и спаде уровня океанской воды, вызванных приливами. Как правило, для выработки электроэнергии строятся водохранилища, но также существует прямое использование приливной воды для производства электроэнергии. В мире не так много подходящих мест для приливной энергетики. В Великобритании есть восемь таких мест, и их потенциал, по оценкам, достаточен для удовлетворения 20% потребности страны в электроэнергии.
Конечно, традиционные гидроэлектростанции доминируют в трех режимах выработки гидроэнергии. Кроме того, гидроаккумулирующая электростанция, как правило, использует избыточную мощность энергосистемы (энергию в сезон паводков, праздничные дни или низкий уровень электроэнергии в середине ночи) для перекачки воды из нижнего водохранилища в верхнее для хранения; в пик нагрузки системы уровень воды в верхнем водохранилище снижается, и водяная турбина приводит в движение гидрогенератор для выработки электроэнергии. Благодаря двойной функции сглаживания пиков и заполнения провалов, это наиболее идеальный источник электроэнергии для сглаживания пиков в энергосистеме. Кроме того, она может использоваться для частотной модуляции, фазовой модуляции, регулирования напряжения и резервного питания, что играет важную роль в обеспечении безопасной и высококачественной работы энергосистемы и повышении ее экономической эффективности.
Гидроаккумулирующая электростанция сама по себе не производит электроэнергию, но играет роль в координации противоречия между выработкой и поставкой электроэнергии в энергосистеме; регулирование пиковой нагрузки играет важную роль в краткосрочных пиковых нагрузках; быстрый запуск и изменение выходной мощности могут обеспечить надежность электроснабжения энергосистемы и улучшить качество электроснабжения. В настоящее время это относится не к гидроэнергетике, а к системам хранения энергии.
В настоящее время в мире действуют 193 гидроэлектростанции с установленной мощностью более 1000 МВт, еще 21 находятся в стадии строительства. Из них 55 гидроэлектростанций с установленной мощностью более 1000 МВт находятся в эксплуатации в Китае, а 5 — в стадии строительства, что ставит Китай на первое место в мире.
Дата публикации: 07 мая 2022 г.
