Комплексное использование и охрана водных ресурсов - Юшманов О.Л.
Скачать (прямая ссылка):
В последнее время широкое распространение получили подземные здания. Недостатки подземных станций: искусственная вентиляция и освещение, а также трудность размещения повышающих трансформаторов. В машинном помещении они нежелательны в связи с взрыво-и пожароопасными условиями, в расположение их на поверхности земли затрудняет эксплуатацию и приводит к повышенным потерям энергии в линии от здания до трансформатора.
Гидроаккумулирующие электростанции. Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) получают все большее распространение в районах, не обеспеченных пиковой энергией, например в европейской части СССР, где створы для размещения ГЭС практически исчерпаны, а энергетические мощности быстро возрастают за счет строительства мощных атомных электростанций, требующих постоянной нагрузки. Особенно неблагоприятны для них ночные провалы графика нагрузки, вызывающие необходимость снижения мощности или остановки машин, что приводит к быстрому износу оборудования и снижению экономических показателей.
Гидроаккумулирующие электростанции выравнивают график нагрузки энергосистемы, забирая «бросовую» ночную энергию для наполнения верхнего бассейна и отдавая ее в часы пик. Таким образом, ГАЭС не вырабатывают энергию, а лишь перераспределяют ее во времени перекачкой воды из нижнего бассейна в верхний в ночное время и использования запасенной энергии в периоды максимальной нагрузки путем пропуска воды из верхнего бассейна в нижний через турбины ГАЭС (рис. 3.23). При этом 25...30 % использованной энергии будет потеряно. Вместе с тем строительство ГАЭС экономически целесообразно по следующим причинам. Они вытесняют из энергосистем малоэффективные маневренные газо- и паротурбинные электростанции, сжигающие в
1,5 раза больше топлива, чем базисные ТЭС, благодаря чему обеспечивается значительная экономия дефицитного топлива. Так, Загорская ГАЭС мощностью 1,2 млн. кВт будет экономить около 600 тыс. т мазута в год. Экономия топлива будет также на тепловых станциях за счет сокращения эксплуатационных затрат в результате снижения числа пусков-остановов тепловых блоков, ремонтов и простоев теплотехнического оборудования, увеличения срока его службы.
Рис. 3.23. Принципиальная схема гидроаккумулирующей электро-станции (ГАЭС):
/ — верхнее водохранилище; 2 — напорный бассейн; 3—напорный трубопровод; 4 — машинное задание; 5 — нижнее водохранилище; 6 — насос; 7 — двигатель-генератор; «3 — турбина.
Достоинства ГАЭС: малые удельные капиталовложения (120...160 р. на 1 кВт) и численность обслуживающего персонала; они не требуют наличия крупных рек, оказывают меньшее влияние на окружающую среду по сравнению с другими энергоисточниками, хорошо работают и широко используются в режиме синхронного компенсатора, вырабатывая реактивную мощность. Благодаря высоким маневренным качествам оборудования ГАЭС в развитых энергетических системах выполняют роль высокоэффективного аварийного и частотного резерва (табл. 3.6).
Резерв двойной мощности ГАЭС обеспечивается от-
Электростанция
регулировочный диапазон, % установленной турбинной мощности
Продол жительность набора полной мощности из «холодного* состояния, мин
Атомная
Паротурбинная
Газотурбинная
ГЭС
ГАЭС
30...85 70
100
80...100 200.,.220
90...180 390...660
15... 30 1...2 1...2
ключением агрегатов из насосного режима и включением их в турбинный.
В настоящее время на ГАЭС используют преимущественно обратимые гидромашины, работающие как в насосном, так и в турбинном режиме, и реверсивные электромашины, работающие как генератор или электродвигатель. Станции, оборудованные такими агрегатами, называют двухмашинными (турбина — насос и двигатель—генератор). По конструкции они мало отличаются от обычных зданий ГЭС. В современных условиях обратимые гидромашины создают для напоров до
При очень больших напорах, когда в качестве гидравлического двигателя используют ковшовые турбины, неспособные работать в насосном режиме, применяют трехмашинную схему ГАЭС (насос — реверсивная электромашина — гидротурбина). Трехмашинную схему ГАЭС иногда используют и при реактивных турбинах. Компоновка гидроаккумулирующей электростанции показана на рисунке 3.24.
По состоянию на 1979 г. в 32 странах мира работало 208 ГАЭС суммарной мощностью около 44 млн. кВт. В СССР эксплуатируется экспериментальная Киевская ГАЭС мощностью 225 МВт, строятся Загорская (1 200 МВт) и Кайшядорская ГАЭС (1 600 МВт). Рассмотрена возможность строительства ГАЭС в европейской части страны.
Эффективность ГАЭС в значительной степени зависит от величины используемого напора: чем он выше, тем эффективнее ГАЭС, что связано прежде всего с уменьшением емкости бассейнов. Так, удельные капиталовложения в ГАЭС при увеличении напора со 100 до 500 м снижаются на 20...25 %¦
