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.
