По использованию располагаемых гидроресурсов МГЭС можно условно разделить на следующие основные группы: -новое строительство русловых, приплотинных или деривационных МГЭС с водохранилищами суточного или сезонного регулирования; -восстановление или реконструкция ранее действовавших гидроузлов; -утилизация существующих перепадов уровней в водохозяйственных объектах (ирригация, водоснабжение, судоходные сооружения, плотины и запруды в зонах отдыха) или технологических процессах (сбросы бытовых и промышленных очищенных стоков, отепленных вод ТЭС, гидросооружения водоснабжения тепловых и атомных станций и промышленных предприятий); -использование скоростной энергии свободного течения больших и малых рек, в том числе в условиях ледостава.
В связи с сокращением объемов крупного гидроэнергетического строительства в России предприятия, традиционно производившие гидроэнергетическое оборудование, частично переориентировали свое производство на нужды малой гидроэнергетики. Одновременно в ряде промышленных центров возникли малые предприятия и акционерные компании, в том числе в рамках конверсии, производящие оборудование для МГЭС. Тем самым снята декларировавшаяся в течение ряда лет проблема с приобретением оборудования для МГЭС за рубежом. В настоящее время в России может быть обеспечена потребность внутреннего рынка с полностью автоматизированными гидроагрегатами единичной мощностью до 1000 кВт на напоры до 500 м, по индивидуальным разработкам могут быть изготовлены агрегаты значительно большей мощности. Номенклатура электрогенераторов также позволяет укомпектовать серийными машинами гидроагрегаты мощностью до 1000 кВт.
Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.
16.Ветроэлектростанции Ветряная электростанция — несколько ВЭУ, собранных в одном или нескольких местах и объединённых в единую сеть. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов. Иногда ветряные электростанции называют ветряными фермами. Современные ветряные электростанции прекращают работу во время сезонного перелёта птиц.
Процесс планирования строительства ветряных электростанций включает: 1)Исследование скорости ветра. Ветряные электростанции строят в местах с высокой средней скоростью ветра — от 4,5 м/с и выше. Предварительно проводят исследование потенциала местности. Анемометры устанавливают на высоте от 30 до 100 метров, и в течение одного—двух лет собирают информацию о скорости и направлении ветра. Полученные сведения могут объединяться в карты доступности энергии ветра. Такие карты (и специальное программное обеспечение) позволяют потенциальным инвесторам оценить скорость окупаемости проекта. Обычные метеорологические сведения не подходят для строительства ветряных электростанций: эти сведения о скоростях ветра собирались на уровне земли (до 10 метров) и в черте городов, или в аэропортах. 2)Высота. Скорость ветра возрастает с высотой. Поэтому ветряные электростанции строят на вершинах холмов или возвышенностей, а генераторы устанавливают на башнях высотой 30—60 метров. Принимаются во внимание предметы, способные влиять на ветер: деревья, крупные здания и т. д. 3)Экологический эффект. При строительстве ветряных электростанций учитывается влияние ветрогенераторов на окружающую среду. Законы, принятые в Великобритании, Германии, Нидерландах и Дании, ограничивают уровень шума от работающей ветряной энергетической установки до 45 дБ в дневное время и до 35 дБ ночью. Минимальное расстояние от установки до жилых домов — 300 м.
Типы электростанций: 0Наземная - Самый распространённый в настоящее время тип ветряных электростанций. Ветрогенераторы устанавливаются на холмах или возвышенностях. Электростанция соединяется кабелем с передающей электрической сетью. Крупнейшей на данный момент наземной ветряной электростанцией является электростанция в городе Роско, штат Техас, США. Станция состоит из 627 ветряных турбин производства Mitsubishi, General Electric и Siemens. Полная мощность — около 780 МВт. Площадь электростанции не менее 400 км². 0Прибрежная - строят на небольшом удалении от берега моря или океана. На побережье с суточной периодичностью дует бриз, что вызвано неравномерным нагреванием поверхности суши и водоёма. Дневной, или морской бриз, движется с водной поверхности на сушу, а ночной, или береговой — с остывшего побережья к водоёму. 0Шельфовая – строят на участках моря с небольшой глубиной в 10—60 километров от берега. Башни ветрогенераторов устанавливают на фундаменты из свай, забитых на глубину до 30 метров. Электроэнергия передаётся на землю по подводным кабелям. Шельфовые ветряные электростанции обладают рядом преимуществ: их практически не видно с берега; они не занимают землю; они имеют большую эффективность из-за регулярных морских ветров. Однако, они более дороги в строительстве, чем их наземные аналоги. Для генераторов требуются более высокие башни и более массивные фундаменты. Солёная морская вода может приводить к коррозии металлических конструкций. В конце 2008 года во всём мире суммарные мощности шельфовых электростанций составили 1471 МВт. Крупнейшей шельфовой станцией является электростанция Миддельгрюнден (Дания) с установленной мощностью 40 МВт. 0Плавающая - Первый прототип плавающей ветряной турбины построен компанией H Technologies BV в декабре 2007 года. Ветрогенератор мощностью 80 кВт установлен на плавающей платформе в 10,6 морских милях от берега Южной Италии на участке моря глубиной 108 метров. Норвежская компания StatoilHydro разработала плавающие ветрогенераторы для морских станций большой глубины и построила демонстрационную версию мощностью 2,3 МВт в 2009 г. Турбина под названием Hywind весит 5300 тонн при высоте 65 метров. Стальная башня этого ветрогенератора уходит под воду на глубину 100 метров. Над водой башня возвышается на 65 метров. Диаметр ротора составляет 82,4 м. Для стабилизации башни ветрогенератора и погружения его на заданную глубину в нижней его части размещён балласт (гравий и камни). При этом от дрейфа башню удерживают три троса с якорями, закреплёнными на дне. Электроэнергия передаётся на берег по подводному кабелю. Компания планирует в будущем довести мощность турбины до 5 МВт, а диаметр ротора — до 120 метров.
ВЭС в России- На 2008 год общая мощность ВЭС в стране исчислялась 16,5 МВт. Одна из крупнейших ветровых станций России — Зеленоградская ВЭУ. Её суммарная мощность составляет 5,1 МВт. Мощность Анадырской ВЭС составляет 2,5 МВт. Мощность ВЭС Тюпкильды (Башкортостан) составляет 2,2 МВт. Заполярная ВЭС, находящаяся около города Воркута в Коми, имеет мощность 1,5 МВт, построена в 1993 году. Состоит из шести установок АВЭ-250 российско-украинского производства мощностью 250 кВт каждая. Около Мурманска строится опытная демонстрационная ВЭУ мощностью 250 кВт.
