1598005532-5efccc82d7858e29ebdbf519c57a9a6c (Гидроаккумулирующие электростанции. Б.Л. Бабурин, Л.Б. Шейнман, 1978u)

Гидроиииуюулируиииии злиитрастанции лед редекцеей л. Б, шейнмлил м 0 с к В А «3 н е Р Г е яз ° 197е Б "ББК 31.57 Г46 УЛК 62!.22!.4 ББК 31.57 © Издательство «Энергия», 1978 г. Г 46 Гндроаккумулирующие электростанции/Бабурин Б. Л., Глезин М. Д., Красильников М. Ф., Шейнман Л. Б.; Под ред. Л. Б. Шейнмана.— М.: Энергия, 1978.— 184 с., нл. В пер. 80 к. Гидроаккумулирующне элентростаации (ГАЭС) представляют собой новый для энергетических снглем СССР источник маневренной электрической мощноств. Книга является первой попыткой обобщ:.

ния опыта проектирования и строительства ГАЭС в нашей стране и за рубежом. В ней описываются принципиальные схемы гидрааккумулирующих электростанций (ГАЭС), компановки и коаструкцни сооружений ГАЭС, основное оборудование. Дается ввалив экаиомини строительства и перспективы развития гидроакиумулирования в СССР. Приведены примеры различных конструкций осуществленных, строящихся н проектируемых ГАЭС.

Кинга рассчитана на инженеров-гидротехников и гидроэнергепгков. а также может быть полезна студентам соответствующих специальностей вузов. ЗОЗ!4ЛО2 Г 147-78 051(01)-78 6П2.11 ПРЕЙИСЛОВИЕ В энергетических системах европейской части Советского Союза в последние годы гидроэлектростанции приобретают все большее значение как источники маневренной мощности, органически сочетаясь с широко внедряемыми здесь атомными электростанциями. Наличае маневренной мощности н оперативного резерва в энергетических системах определяет качество электроснабжения, т. е.

возможность наиболее надежного н экономичного покрытия графиков электропотреблення в пределах его пиковой части и в различных аварийных ситуациях. Однако наиболее эффективные гидроэнергетические ресурсы в европейской части СССР в значительной мере исчерпаны, Поэтому особое значение приобретает здесь гидроаккумулирование, не связанное с наличием крупных рек и требующее значительно меньших размеров отчуждений земель, чем речные ГЭС. Значение гидроаккумулируюшнх электростанций для улучшения техннко-экономических показателей работы энергетического оборудования отмечено в «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976 †19 годы». В настоящее время в нашей стране преодолено имевшее место отрицательное отношение к строительству ГАЭС, которое было вызвано недостаточной разработанностью их экономического обоснования.

Следует отметить, что ГАЭС обеспечивают по сравнению с тепловыми источниками маневренной электрической мощности — газотурбннными и полупиковыми паротурбинными электростанциями — значительную зкономию топлива. Они удачно вписываются в окружающую среду, так как используют благоприятные природные факторы и не нарушают практически сложившиеся экологические условия.

В ряде случаев бассейны ГАЭС могут использоваться как водохранилища комплексного назначения. Это обстоятельство имеет особое значение в свете положений, высказанных в Отчетном докладе ХХ')Г съезду КПСС Генеральным секретарем ЦК КПСС Л. И. Брежневым; «...использовать природу можно по-разному. Можно— и история человечества знает тому немало примеров — оставлять за собой бесплодные, безжизненные, враждебные человеку пространства.

Но можно н нужно, товарищи, облагораживать природу, помогать природе полнее раскрывать ее жизненные силы». В связи с предстоящим разворотом строительства ГАЭС в СССР особое значение приобретает вопрос унификации их сооружений. В первую очередь могут быть унифицированы гидро- аккумулирующие электростанции на напоры 80 †1 м. В на- стоящее время ведутся работы по унификации конструкций ог- раждающих сооружений верхних бассейнов, водоприемников, зданий ГАЭС и трубопроводов. Первый опыт проектирования и строительства гидроаккуму- лируюших электростанций в СССР выявил, что они по ряду специфических особенностей отличаются от речных ГЭС.

Учитывая все расширяющийся объем проектирования ГАЭС в СССР, необходимо обобщить и проанализировать отечествен- ный и зарубежный опыт в области гидравлического аккумулиро- вания электрической энергии (гидроаккумулирования), а также ряда научных исследований и конструкторских проработок, вы- полненных за последние годы Украинским и Ленинградским от- делениями института Гидропроект имени С.

Я, Жука, его мо- сковскими отделами и Научно-исследовательским сектором. В книге приведен анализ принципиальных компоновочных и конструктивных решений сооружений, а также оборудования ГАЭС, на основании анализа даются рекомендации для разра- ботки экономичных проектов ГАЭС в различных природных ус- ловиях, Рекомендации по методике расчета экономической эф- фективности ГАЭС позволяют учитывать системный и комп- лексный народнохозяйственный эффект их эксплуатации.

В книге не рассматривается гидромеханическое оборудование ГАЭС, поскольку оно принципиально не отличается от анало- гичного оборудования гидроэлектростанций. Поскольку опыт эксплуатации сооружений ГАЭС в СССР не велик, а сведения по этому вопросу в иностранной литера- тур т ре весьма ограничены, в книге описываются лишь некоторые во р просы эксплуатационных особенностей оборудования ГА ивАвторы выражают глубокую благодарность проф. Г. И. Кр ченко и инж.

А. К. Вахрамееву, сделавшим ряд полезных заме- чаний по рукописи, учтенных авторами при подготовке книги к изданию. Глава 1 написана Б. Л. Бабуриным, гл. 5 — М. Ф. Красиль- никовым. Остальные главы написаны Л. Б. Шейнманом и М. Д. Глезиным совместно. Настоящее издание является первой попыткой создания книги, посвященной гидроаккумулируюшнм электростанциям, и поэтому она безусловно не свободна от недостатков. Авторы б рностью примут замечания и пожелания по книге, ко- -114, торые просят направлять по адресу: ! 13114, Москва, М- Шлюзовая наб., !О, изд-во «Энергия».

Автори ааааа аааааа ВИАЧВНИВ И тКХНИНО-ЭНОНОМИЧКОНАЯ ОЦКННА ГИДРОАННУМУЛИРОВАНИЯ 1-1. ГВЭС И ИХ ФУННИИИ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМВХ Гидравлическое аккумулирование электрической энергии осуществляется гидроаккумулирующими электростанциями (ГАЭС), сооружение которых способствует комплексному решению ряда энергетических, топливно-энергетических и водохозяйственных проблем. Планомерно увеличивающиеся масштабы промышленного и сельскохозяйственного производства в СССР обусловливают значительные приросты электропотребления. За пятилетие (1971 — 1975 гг,) только прирост годового электропотребления в палом по стране составил почти 300 млрд.

кВт ч, т. е. столько, сколько вырабатывали все электростанции страны в 1960 г. Удовлетворение этого прироста электропотреблення энергетическими мощностями невозможно без концентрации мощностей на электростанциях и отдельных агрегатах. Если в 1966 г. энергоблоки единичной мощностью 300 МВт и более составляли лишь 11,3»7» мощности всех электростанций в СССР, то в 1975 г. их доля увеличилась до 30,5а(а [30). В ближайшей перспективе в основном будутстроиться тепловыеэлектростанции мощностью 3600 — 4800 МВт с агрегатами 500, 800 и !200 МВт. Атомные электростанции будут строиться мощностью 4000, 6000 и 8000 МВт с реакторами до 2000 МВт. Концентрация мощностей агрегатов и электростанций обеспечивает более быстрый ввод мощностей в энергосистемах, повышение экономичности электростанций, уменьшение потребности в трудовых ресурсах при строительстве и эксплуатации, снижение металлоемкости. При ограниченных трудовых и материальных ресурсах н напряженном топливно-энергетическом балансе в стране такой путь развития электроэнергетики является закономерным и наиболее правильным.

з Наряду с положительными сторонами насыщение энергетических систем тепловыми и атомными электростанциями огромной мощности усугубляет трудности с покрытием минимальных и максимальных нагрузок. Ограниченный диапазон регулирования мощности крупноблочных агрегатов и невозможность частых пусков н остановок без резкого снижения надежности и экономичности работы энергосилового оборудования тепловых и атомных электростанций затрудняют покрытие не- равномерной части графиков гаа г'~ электрической нагрузки.

л. Современные суточные гра- Г / г, ~, 1 фики электРической нагРУзки (/ г/! ' у в основных энергообъединениах европейской части стра! ны характеризуются значи- ,А тельной неравномерностшо (рис. 1-1). Коэффициент перавномерности нагрузки, равный отношению минимальной за сутки нагрузки к максима чьной (ияин=Ряин/Рмаяс) ° составляет для отдельных энергосистем 0,56 — 0,60, т. е, размах колебаний нагрузки в пределах суток достигает 0,40 — 0,44 максимума энергосистемы. Неравномерность режима г а з а гг г ! г гагггч электропотреблеиия наблюдая „ч ется нс только в течение суток (внутрисуточная неравномерность), но и по дням недели (внутринедельная неравномерность), и сезонам года (внутригодовая неравномерность). Так, для энергосистем европейской части СССР в выходные дни максимальная нагрузка снижается на 20 — 30з4 максим!ма рабочих дней подели, а летний максимум рабочего дня на 25— 35% меньше зимнего.

Аналпз динамики изменения режимов электропотреблення в основных энергетических системах европейской части СССР [4) показывает, что в перспективе следует ожидать дальнейшего увеличения неравномерности графиков электрической нагрузки. В момент прохождения максимума в отдельных энергообьединениях нагрузка будет возрастать практически в 2 раза по сравнению с ночным минимумом. в В этих условиях неразрывность процесса производства и потребления электроэнергии требует от энергосистем значительного маневрирования мощностями электростанций и агрегатов.