Гидроаккумулирующие электростанции Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

газотурбинных установок. // Энергетика Татарстана. - 2015. - № 3 (39). - С. 20-25.

3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние тепловых электрических станций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 91-93.

4. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Потребности в водоснабжении и водоотведении на тепловых электрических станциях. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 98-100.

© Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З., 2016

УДК 621.311.214

Б.Р. Хакимуллин

студент института теплоэнергетики, кафедры «ТЭС»

И.З. Багаутдинов младший научный сотрудник научно-исслед.

лаборатории госбюджетных НИР Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Аннотация

В статье рассматриваются основные особенности и режимы работы гидроаккумулирующих электростанций.

Ключевые слова

Аккумулирование энергии, нижний и верхний бассейн, гидроагрегаты

Особую роль в современных энергосистемах выполняют гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), которые являются разновидностью гидроэлектростанций (ГЭС). ГАЭС служат для аккумулирования электрической энергии во время низкого потребления сетями электричества (в ночной период) и отдачи её во время пиковых нагрузок, уменьшая тем самым необходимость изменения мощности в течение суток основных электростанций - атомных (АЭС) и тепловых (ТЭС).

Тепловые и атомные электростанции не способны быстро снижать свою мощность во время значительного спада электрических нагрузок, поэтому часть мощности ТЭС или АЭС может быть использовано на ГАЭС.

Принцип действия гидроаккумулирующей станции основан на ее работе в двух режимах: насосном и турбинном.

В насосном режиме вода из нижнего водохранилища (бассейна) ГАЭС перекачивается в вышерасположенный верхний бассейн на высоту несколько десятков или сотен метров с помощью гидроагрегатов (рис. 1). Во время работы в насосном режиме (обычно в ночные часы, когда нагрузка в энергосистеме снижается) ГАЭС потребляет электрическую энергию, вырабатываемую другими электростанциями энергосистемы. В часы, когда в энергосистеме образуется дефицит генерирующей мощности, преимущественно - в утренние и вечерние часы, гидроагрегаты ГАЭС начинают работать в турбинном режиме, используя энергию потока воды из верхнего бассейна на вращение гидротурбины соединенной с электрогенератором. Поэтому на ГАЭС удобно использовать так называемые обратимые гидроагрегаты, которые могут работать и как турбины, и как насосы [1].

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070

Рисунок 1 - Общая схема гидроаккумулирующей электростанции.

Учитывая высокую маневренность гидроэнергетического оборудования, число пусков обратимых гидроагрегатов ГАЭС, в отличие от обычных ГЭС, достигает нескольких сот (500-700) в месяц, а иногда составляет около 30 пусков в сутки. Таким образом, применение ГАЭС помогает выравнивать график нагрузки энергосистемы, что повышает экономичность работы тепловых и атомных электростанций.

Если верхний бассейн не имеет естественной приточности, ГАЭС работает только на аккумулированной воде («чистая» гидроаккумулирующая электростанция). В отличие от нее, «смешанная» гидроаккумулирующая электростанция имеет дополнительную естественную приточность и, таким образом, работает на приточном стоке и аккумулированном объеме или в каскаде гидроэлектростанций. В последнем случае в здании станции устанавливают дополнительно к основным турбинным агрегатам обратимые турбины или насосы для подкачивания воды в верхний бьеф водохранилища из нижнего. В процессе перекачки воды снизу вверх и обратно неизбежны потери, КПД ГАЭС составляет около 75%, то есть фактически ГАЭС не является электростанцией как таковой, поскольку она потребляет электроэнергии больше, чем вырабатывает [2].

На территории России работает Загорская ГАЭС, входящая в десятку крупнейших электростанций страны. Она расположена на реке Кунья в Московской области. На настоящий момент это самая крупная ГАЭС России. Мощность Загорской ГАЭС - 1200/1320 МВт (в турбинном / насосном режимах). В здании ГАЭС установлено 6 обратимых гидроагрегатов радиально-осевого типа мощностью по 200/220 МВт, работающих при расчётном напоре 100 м [3].

Список использованной литературы:

1. Деривационные гидроэлектростанции. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://studopedia.org/7-168187.html.

2. Аккумулирующие электростанции. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://pue8.ru/gidroenergetika/376-akkumuliruyushchie-elektrostantsii.html.

3. Объекты РусГидро: Загорская ГАЭС. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://olymp.hydroschool.ru/info/articles/11/.

© Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З., 2016