150208 (Гидроэнергетика Украины)

2016-08-01СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Гидроэнергетика Украины", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "рефераты, доклады и презентации", в предмете "физика" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "150208"

Текст из документа "150208"

Содержание

  1. Гидроэнергетика Украины

  2. Анализ эффективности малой гидроэнергетики

  3. Аккумулирующие гидроэлектростанции

  4. Плотины

1. Гидроэнергетика Украины

Гидроэнергетика Украины началась с сооружения наибольшей в Европе Днепровской ГЭС - 560 МВт (1927г. - начало строительства, 1932г. - введенная в эксплуатацию). В состав сооружения входили здания ГЭС с девятью агрегатами.

Концентрация мощностей в процессе развития энергетики привела к строительству преимущественно мощных ГЭС. Из ГЭС средней мощности была сооружена лишь Теребле-Рикская (27 МВт, 1955г.) - чрезвычайно интересная ГЭС, где задействовано процедуру перебрасывания стока р.Теребля в р.Реку.

Здесь используется разность имеющихся природных уровней рек Теребля и Реки, составляющая 200 м в том месте, где эти реки сближаются на расстоянии 3,5 км.

В период с 1955г. началось освоение гидропотенциала р.Днепр - сооружение ГЭС Днепровского каскада. Обобщенные энергетические показатели Днепровских ГЭС приведенные в табл. 1. Сегодня начался важный процесс реконструкции этих ГЭС. По всей видимости, все ГЭС, кроме Каховской (периодически-полупиковый объект), являются пиковыми электростанциями.

В 1983г. введена в эксплуатацию Днестровская ГЭС. Установленная мощность Днестровской ГЭС - 702 Мвт, среднее многолетнее (проектное) производство электроэнергии составляет 800 млн. квт*ч, расчетный напор - 55 м, число часов использования мощности по проекту - 1140 часов, то есть это чисто остропиковая электростанция. Данная электростанция имеет характер горной, поэтому площадь затопления земель под водохранилищем составляет лишь 14,2 тыс. га (буферное водохранилище - 1,04 тыс. га).

ГЭС, в зависимости от водности, вырабатывали в последние годы 14-16 % электроэнергии в энергообъединении. Себестоимость электроэнергии на больших ГЭС составила, например, в 1998р. 0,59 коп./квт*ч. Ясно, что именно ГЭС сдерживают возрастания тарифов. Причем следует иметь в виду, что в структуре себестоимости плата за водопользование составляет 31 % (одна и та же вода проходит через все ГЭС Днепровского каскада и оплачивается многократно), а затраты на заработную плату в структуре себестоимости крайне маленькие.

Уровень освоения гидропотенциала больших рек практически исчерпан. В последние годы использования технического гидропотенциала больших рек в Украине превышало 60 %. Доиспользование потенциала р.Днестр требует серьезных экологических исследований и обоснований (кроме верховья). Усложняет эту работу новое межгосударственное значение речки.

Известно, что для энергообъединений с относительно малой удельной частицей в структуре мощностей ГЭС и преобладающим развитием низкоманевровых пилеугольной блочной теплоэнергетики и атомных электростанций необходимым является сооружение специальных пиковых энергообъектов. Понимание важности решений проблемы покрытия пиковых мощностей специальными способами (кроме широкого использования потребителей-регуляторов на основе многозонных тарифов) было присуще энергообъединению Украины. Еще в 1975г. введена первая в СССР гидроаккумулирующая электростанция - Киевская ГАЭС мощностью 225 Мвт. Ее характеристики:

  • полный объем верхнего водохранилища - 4,79 млн. м3;

  • полезный объем - 3,79 млн. м3;

  • площадь верхнего водохранилища - 60 га (нижнее - водохранилище Киевской ГЭС);

  • средний напор воды Нср = 70 г (65-74 м);

  • мощность ГАЭС в турбинном режиме составляет 225 МВт;

  • на станции установлены три вращающихся агрегата единичной мощности в насосном режиме 43 МВт (после модернизации 43,5 МВт), в турбинный - 33,4 МВт (после модернизации 37,0 МВт);

  • мощность трех прямых агрегатов составляет по 41,5 Мвт.

Украинское энергомашиностроение справилось с задачей создания первых обратных гидромашин. Приобретен опыт их проектирования и эксплуатации. При создании гидрооснащения решены сложные вопросы разработки проточной части насосов-турбин и реверсивных подпятников с нулевым эксцентриситетом.

Киевская ГАЭС стала крупномасштабной моделью для всесторонних исследований. Выполнены исследования свойств усталости металлов вращающихся узлов в зависимости от влияния интенсивных вибрационных нагрузок, прочности узлов (крышки турбины и турбинного подшипника), вибрации лопаток направляющего аппарата, системы отжима воды и выпуска воздуха при пуске в насосный режим. Проведен комплекс исследований переходных процессов при пусках и переведении в разные режимы, остановках, потере привода. Отработан двухтактный и более режим эксплуатации. Опыт эксплуатации и накопленные исследовательские наработки в будущем будут оказывать содействие внедрению мощных ГАЭС (сооружаются Днестровская и Ташликская, начато строительство, но законсервировано, Каневской ГАЭС).

В 20-30-тые годы началось массовое развитие малой гидроэнергетики. Так, в 1924 г. в Украине эксплуатировалось 84 малых гидроэлектростанций (МГЭС) (суммарная мощность 4000 квт, средняя мощность 47,6 квт), а до 1929 г. их было уже 150 (суммарная мощность 8400 квт, средняя мощность 56 квт). Среди них достаточно мощной была Бузская (введенная в эксплуатацию в 1929г., мощность 570 квт), Вознесенская (1929г., 840 квт), Сутиская (1927г., расширенная в 1935г. до 1000 квт). В 1935 - 1937гг. из известных введены в эксплуатацию Шумская (120 квт), Потуская (32 квт), Писаревская (160 квт), Белоусовская (88 квт), Березовская (108 квт), Клебанская (64 квт) и много других МГЭС.

В 1934 г. сооружена Корсунь-Шевченковская станция (1650 квт), которая была одной из самых совершенных МГЭС и стала основой первой в Украине и в СССР местной Корсунь-Шевченковской сельской энергосистемы с очень высокими для того времени экономическими показателями (существовала до 1957г.). В её состав вошли и работали параллельно еще Юрковская ПТЭС (2000 квт), Стеблевская ГЭС (2800 квт), Дибненская ГЭС (560 квт).

В 1950 г. по данным "Укргидропроект" в Украине эксплуатировалось 956 МГЭС, но потом их строительство было приостановлено.

С развитием мощного гидроэнергостроительства, сооружением больших ТЭС, возрастанием централизации энергоснабжение, а также низкими ценами на топливо и электроэнергию у ведомств и предприятий, на балансе которых находились МГЭС, интерес к ним исчез, началась их консервация и стихийный демонтаж. В значительной мере утрачен опыт проектирования, производства оборудования и сооружения. Сотни МГЭС были заброшены и постепенно разрушались, сносилось основное оборудование, когда-то сооруженные плотины или разрушены, или находятся в аварийном состоянии.

Как следствие, сегодня гидроэнергетика не полностью удовлетворяет потребности энергосистем в пиковой и полупиковой мощности вследствие недостаточной мощности на гидро- и гидроаккумулирующих электростанциях (ГЭС и ГАЭС), а также ограничений, которые накладывают другие области водохозяйственного комплекса.

Необходимо заметить, что вопрос продолжения строительства больших ГЭС еще требует значительных доработок, связанных с экологическими последствиями их эксплуатации, а также с учетом ограничения строительства атомных электростанций (АЭС) и широким внедрением парогазовых установок.

До 2015 г. установленная мощность ГЭС и ГАЭС Украины должна быть доведена до 14,5 млн. квт, а изготовление электроэнергии - до 17 млрд. квт*ч за счет сооружения Унизской ГЭС на р.Днестр, ГЭС и ГАЭС в Закарпатье в составе энергокомплексов и сооруженных в отдельности ГАЭС, а также путем строительства средних, малых и микроГЭС. Некоторое увеличение производства электроэнергии предполагается за счет реконструкции и модернизации существующих объектов гидроэнергетики, а также привлечения ресурсов малых и средних рек. Должны быть проведены разработки по преобразованию некоторых существующих ГЭС в ГАЭС, что разрешит значительно увеличить регулирующую мощность относительно существующей.

По принятой классификации к малым формам гидроэнергетики относят микро- (до 100 квт), мини- (до 1000 квт) и малые ГЭС (до 25 мвт).

Опыт сооружения малых ГЭС в США и Германии подтверждает, что при обоснованном их сооружении природная среда не только сохраняется, но и возможно воспроизведение ранее утраченных условий биологической жизни. Малое гидростроительство может стать одним из средств воспроизведения гидрологического состояния водных ресурсов, которые гибнут.

Освоение производства лишь трех типоразмеров турбин (25 - 100, 120 - 170, 200 - 300 квт на напор 5-15 м) обеспечивает половину потребности в них для малых ГЭС

Основными предпосылками гидроаккумулирования электроэнергии является потребность в маневренной мощности для покрытия пиков нагрузки и компенсации ее краткосрочных изменений, уплотнении нагрузки с использованием дешевой ночной энергии, увеличении мощности и времени использование базовых электростанций, экономии топлива в энергосистеме.

Экономия топлива при использовании ГАЭС достигается за счет догрузки теплового оборудования для зарядки ГАЭС. При этом потребляется меньше топлива, чем для производства пиковой электроэнергии на ТЭС или газотурбинной станции. Кроме того, режим ее зарядки оказывает содействие введению в эксплуатацию базовых электростанций, которые будут вырабатывать энергию с меньшими удельными затратами топлива.

2. Анализ эффективности малой гидроэнергетики

Значительные энергетические ресурсы малых рек (общие - 2300...2400 МВт, технические - 1600...1700 МВт, первоочередные - 600...700 МВт) практически не используются. Расчеты показывают, что развитие малой гидроэнергетики в Украине обеспечит надежное энергоснабжение потребителей промышленного и жилищно-коммунального хозяйства сел и районных центров, интенсивное развитие сельского хозяйства, улучшит состояние социальной сферы и экологии. Для регионов Западной Украины внедрение МГЭС внесёт значительный вклад у энергообеспечение.

Для малой гидроэнергетики характерна высокая надежность и гарантийность, экономическая конкурентоспособность, наличие водохранилищ, высокие экологические свойства, заинтересованность местных органов власти и населения.

Конкурентоспособность малой гидроэнергетики может заинтересовать инвесторов разных форм собственности.

Определены мероприятия по внедрению объектов малой гидроэнергетики (общая мощность 610 МВт):

  • восстановление старых МГЭС;

  • строительство МГЭС на существующих водохранилищах Украины и иригационных каналах;

  • использование водотоков технических и коммунальных систем водоснабжения и водоотводов;

  • МГЭС в новых руслах рек Западной Украины, которые одновременно будут выполнять функцию борьбы с паводками.

Отобраны проекты, которые могут обеспечить создание наиболее характерных и показательных демонстрационных объектов (суммарная мощность 7,31 МВт). Эти демонстрационные объекты можно реализовать в сжатые сроки по ним уже проведены предварительные исследования, определены заказчики, проектные и строительные учреждения, поставщики оборудования, есть также активная поддержка областных администраций.

Для первоочередного внедрения на первом этапе реализации Программы в 2003-2008 годах отобраны 2 важнейших проекта по направлению "Малая гидроэнергетика":

  • восстановление малых ГЭС на реках Гнилой Тикач и Горный Тикач (Черкасская обл.);

  • МГЭС на р.Збруч (Хмельницкая и Тернопольская обл.).

Соответственно оценкам научно-технического и производственного потенциала малой гидроэнергетики объемы внедрения до 2015 года будут составлять 617 МВт, общая экономия топливно-энергетических ресурсов при этом будет составлять 16,9 млн. т у.т

Реализация намеченных мероприятий создаст условия для широкого внедрения МГЭС, сроки окупаемости которых 4...6 лет. Удельный показатель внедрения малой гидроэнергетики - 139,3 грн./т у.т. Стоимость замены топлива (экономия 3007 тыс.т у.т./год) достигает 418 млн.грн., в том числе по этапам:

  • 2005 год - 67,6 тыс.т у.т./год;

  • 2010 год - 1532,6 тыс.т у.т./год;

  • 2015 год - 3007,6 тыс.т у.т./год.

  1. Аккумулирующие гидроэлектростанции

Производство электроэнергии на электрических станциях и ее использование различными потребителями представляют собой процессы, взаимосвязанные таким образом, при котором вследствие физических закономерностей мощность потребления электроэнергии в какой-либо момент времени может равняться мощности, которая генерируется.

При условии идеального равномерного потребления электроэнергии может происходить равномерная работа определенного количества электростанций. На самом деле работа большинства отдельных электропотребителей неравномерна и суммарное использование электроэнергии также неравномерное. Можно привести множество примеров равномерности работы установок и приборов, которые расходуют электроенергию. Завод, который работает в одну или две смены, равномерно потребляет электрическую энергию на протяжении суток. В ночное время потребляемая им энергия близкая к нулю. Улицы, квартиры освещаются только в определенное время суток. В утренние и вечерние часы коммунальная нагрузка наибольшая.

График нагрузки определенного района или города, который представляет собой изменение во времени суммарной мощности всех потребителей, имеет провалы и максимумы. Это означает, что в одно время суток требуется большая суммарная мощность генераторов, а в другое время часть генераторов или электростанций может быть отключена или может работать с уменьшенной нагрузкой.

Энергетики принимают меры для выравнивания графика суммарной нагрузки потребителей. Например, вводится дифференцированная стоимость электроэнергии в зависимости от того, в какой период времени она потребляется. Если электроэнергия потребляется в моменты максимумов нагрузки, то и стоимость её определяется как большая. Это повышает заинтересованность потребителей в такой постановке работы, которая оказывала бы содействие уменьшению электрической нагрузки в моменты максимумов потребления в энергосистеме. Вообще возможности выравнивания потребления электроэнергии небольшие. Итак, электроэнергетические системы должны быть довольно маневренными, способными быстро изменять мощность электростанций. Регулирование мощности ГЭС происходит таким образом. В периоды, когда в системе есть провалы нагрузки, ГЭС работает с незначительной мощностью и вода заполняет водохранилище. При этом накапливается энергия. С наступлением пиков включаются агрегаты станции и вырабатывается энергия.

Накопление энергии в водохранилищах рек приводит к затоплению больших территорий, что в большинстве случаев очень не желательно. Небольшие речки малопригодны для регулирования мощности в системе, поскольку они не успевают заполнить водой водохранилище.

Задачу снятия пиков решают гидроакумулирующие станции (ГАЭС), работая следующим образом. В интервалы времени, когда электрическая нагрузка в объединенных системах минимальная, ГАЭС перекачивает воду из нижнего водохранилища в верхнее и потребляет при этом электроэнергию из системы. В режиме непродолжительных "пиков" - максимальных значений нагрузки - ГАЭС работает в генераторном режиме и тратит накопленную в верхнем водохранилище воду

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5173
Авторов
на СтудИзбе
436
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее