Производство электроэнергии на гидростанциях

Производство электроэнергии на гидростанциях

Россия, Республика Карелия, г. Медвежьегорск, средняя школа №1.

РЕФЕРАТ по физике:

Производство электроэнергии на гидростанциях.

Ученицы 11 "а" класса

Рязановой Алины

Преподаватель: Юшкова

Наталья Викторовна.

2003 год.

Оглавление.

1. Введение……………………………………………….………3

2. Гидроэлектростанции……………………………………...3

Заключение……………………………………………………5

Литература…………………………………………………..7

Введение.

Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики,

электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное

значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов,

замена человеческого труда машинным. Но подавляющее большинство технических

средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет

электрическую основу.

Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней

увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных

топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного

топлива - урана и тория, из которого можно получать в реакторах-

размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные

источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения

дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации,

дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, их долговечности.

Российская энергетика сегодня - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9

атомных электростанций.

Гидроэлектростанции.

Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс

сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды

преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи

гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока

воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего

энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения,

которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно

подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и

безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В

русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей

реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно

некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же

участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая

экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины.

Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на

горных реках, в узких сжатых долинах.

В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и

водосбросные сооружения (рис. 4). Состав гидротехнических сооружений

зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с

размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с

ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает

верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры

гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего

бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего

бьефа.

В соответствии с назначением гидроузла в его состав могут входить

судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные

сооружения для ирригации и водоснабжения. В русловых ГЭС иногда

единственным сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих

случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение

с мусорозадерживающими решётками, спиральную камеру, гидротурбину,

отсасывающую трубу, а по специальным водоводам между соседними турбинными

камерами производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС

характерны напоры до 30—40 м, к простейшим русловым ГЭС относятся также

ранее строившиеся сельские ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных

реках основное русло перекрывается земляной плотиной, к которой примыкает

бетонная водосливная плотина и сооружается здание ГЭС. Такая компоновка

типична для многих отечественных ГЭС на больших равнинных реках. Волжская

ГЭС им. 22-го съезда КПСС - самая крупная среди станций руслового типа.

При более высоких напорах оказывается нецелесообразным передавать на

здание ГЭС гидростатичное давление воды. В этом случае применяется тип

плотиной ГЭС, у которой напорный фронт на всём протяжении перекрывается

плотиной, а здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему

бьефу. В состав гидравлической трассы между верхним и нижним бьефом ГЭС

такого типа входят глубинный водоприёмник с мусорозадерживающей решёткой,

турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В

качестве дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные

сооружения и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы Примером подобного

типа станций на многоводной реке служит Братская ГЭС на реке Ангара.

Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения

производства электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие

строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось

свыше 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше,

причём 16 из них — на территории бывшего Советского Союза.

Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с

топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость.

Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость

вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на

значительные, удельные капиталовложения на 1 квт установленной мощности и

продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое

значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких

производств.

Заключение.

Учитывая результаты существующих прогнозов по истощению к середине –

концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других

традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого,

по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу,

а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного

развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно

считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и

гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над

остальными источниками электроэнергии.

Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии

цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область

человеческой деятельности, которая не требовала бы – прямо или косвенно –

больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.

Потребление энергии – важный показатель жизненного уровня. За время

существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных

источников энергии на новые, более совершенные. В наши дни ведущими видами

топлива пока остаются нефть и газ.

Энергохимия, водородная энергетика, космические электростанции,

энергия, запечатанная в антивеществе, "черных дырах", вакууме, - это всего

лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того сценария, который

пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.

Литература.

1. Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова.

Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.

2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника,

1997. – 110 с.

3. Энергетические ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. –

М.: Энергоатомиздат, 1995. – 232 с.