Самая высокая в мире гэс

ТОП-10 самых высоких плотин в мире, список

Для каких целей люди начали строить плотины? В одних случаях плотина – это защита от наводнений, в других – выработка электрической энергии, а в третьих – необходимое сооружение для водоснабжения. Первые небольшие плотины появились на Ближнем Востоке несколько тысячелетий назад, сегодня же плотины представляют собой не что иное, как мощнейшее сооружение, поражающее своими размерами и выполняющее ряд задач. Строительство одного такого гиганта занимает не один год. Сегодня мы узнаем, как выглядит и где находится самая высокая плотина в мире?

ГЭС Цзиньпин-1

Первое место по высоте из всех существующих в настоящий момент плотин закреплено за ГЭС Цзиньпин-1, находящейся в Китайской Народной Республике. Дамба высотой в 305 метров даже занесена в сборник мировых рекордов. Китайцам удалось построить плотину высотой с Эйфелеву башню. Для строительства этого гигантского сооружения протяженностью 569 метров ушло практически 5 миллионов кубических метров бетона.

ГЭС Цзиньпин-1

Расположена плотина в провинции с достаточно обширными территориями Сычуань, недалеко от устья реки под названием Ялунцзян. Название плотины и гидроэлектростанции произошло от названия изгиба реки. На Ялунцзян, протекающей в глубоком ущелье, планируется строительство целого каскада ГЭС.

Строительство плотины и самой ГЭС началось в 2005 году, а в использование их ввели в 2012 году. Проект ГЭС появился еще в 60 годах ХХ века, но воплощать в жизнь его начали более чем через 40 лет. Строительство началось только после того, как 7500 жителей были переселены в другие районы.

Плотина высотой 305 метров

Проект гидроэлектростанции подразумевал строительство 6 энергоблоков, вырабатывающих каждый год около 16,6 миллиардов кВт/ч электрической энергии. В действительности функционирует только 2 энергоблока, мощностью по 600 000 кВт/ч.

Такая высота плотины обусловлена потребностью в электрической энергии, кроме того, 300-метровая дамба предназначена для защиты низовья реки от возможных наводнений и предотвращения эрозии почвы. В месте, где построена плотина, периодически случаются землетрясения, так что дамба сейсмоустойчива.

Нурекская ГЭС

Плотина Нурекской гидроэлектростанции высотой 304 метра заслуженно занимает второе место. Строить дамбу начали еще во времена Советского Союза, сегодня же завершенное сооружение впечатляющих размеров символизирует былую мощь великой державы.

ГЭС Сяовань

Находится гидроэлектростанция на реке Меконге, протекающей на территории нескольких стран. Она является крупнейшей из всех действующих на реке ГЭС.

В начале 2002 года приступили к строительству гидроэлектростанции, спустя 2,5 года перекрыли реку, а в 2009 году запустили первый агрегат. Завершилось строительство дамбы в 2010 году, а вот запустить последний агрегат планировали только в 2013.

ГЭС Сяовань

Гидроэлектростанция Сяовань состоит из плотины арочной конструкции, высота которой достигает 292 метров, подземного здания с шестью агрегатами мощностью по 700 МВт и тоннельных водосбросов. Согласно проекту, мощность станции составляет 4,2 тысячи МВт, а среднегодовая выработка электрической энергии -19 млрд кВт/ч.

Плотина построена с достаточно «толстым» профилем, который способен выдержать 8-бальные землетрясения. В теле дамбы находится несколько ярусов водосливов.

Плотина Сяовань в Китае

Длина подземного здания гидроэлектростанции достигает практически 300 метров. В каждый гидроагрегат вода поступает по 9-метровому в диаметре водоводу, а отводится по двум тоннелям. Помимо этого есть еще и тоннели, предусмотренные для сброса воды.

ГЭС Силоду

Высота дамбы китайской гидроэлектростанции, расположенной на реке Цзиньша, составляет 285 с половиной метра. Находится плотина недалеко от поселка Силоду городского округа Чжаотун. ГЭС Силоду – главный стержень проекта регулирования сточных вод Цзиньша, основными целями которого являются получение электрической энергии и снижение ила в воде.

ГЭС Силоду

За 8 лет строительства гидроэлектростанции было потрачено 11,2 млрд долларов. ГЭС Силоду – третья по величине гидроэлектростанция на планете. Работа гидроэлектростанции основана на преобразовании кинетической энергии, которой обладает падающая вода, в механическую энергию. При помощи генератора механическая энергия преобразуется в электрическую.

Гранд Диксенс

Самой высокой гравитационной плотиной считается Гранд Диксенс. Талые воды поступают к дамбе с 35 валезианских ледников. Строительство плотины началось в 1951 году и завершилось в 1965. Громадное сооружение с толщиной основания в 200 м, длиной – 695 м и высотой – 285 м, открыто для посещения, именно с него даже начинаются некоторые пешеходные маршруты. Для сооружения плотины потребовалось 6 миллионов кубометров бетона.

Ингурская ГЭС

В список самых высоких плотин попала заслуживающая внимания путешественников 272-метровая дамба Ингури, находящаяся на территории Грузии. К строительству плотины приступили более полувека назад, а первый запуск ГЭС осуществили в 1977 году.

Ингурская ГЭС

Вместе с электростанцией, находящейся под землей, плотина образует гидротехнический комплекс, который располагается на реке Эрисцкали. Сама плотина закрыта для посещения, но полюбоваться местными горными пейзажами стремятся многие туристы и им предоставили такую возможность, построив специальную смотровую площадку, с которой видна и плотина, и окружающие ее горы.

Плотина Вайонт

Плотина, находящаяся в 100 км от Венеции, под названием Вайонт представляет собой арочно-бетонную конструкцию высотой 261,6 метров. Планы о строительстве дамбы появились еще 1920-х годах, но к их реализации приступить помешала война. Строительные работы начались только в 1957 году, но спустя несколько лет процесс остановили из-за появившейся в горе трещины. Для обеспечения нормальной работы дамбы приступили к строительству специальной галереи по дну, после завершения строительных работ водохранилище начали наполнять водой.

Плотина Вайонт

Основание дамбы состоит из доломита и известняка, паводковые воды сбрасываются по специальному водосливу с 10 отверстиями. С 2002 году дамба открыта для посещения туристов, поскольку на сегодняшний день она не эксплуатируется, хотя и осталась прочно стоять на месте после катастрофы, в результате которой размылась верхняя кромка дамбы.

Плотина Мавосин

Расположена 250-метровая плотина в Швейцарии. Сдерживаемое плотиной водохранилище очень напоминает настоящее лазурное озеро, манящее кристально чистой водой.

ГЭС Деринер

Плотина под названием Деринер, находящаяся на реке под названием Чорох, – высочайшая дамба, которая располагается на территории Турции. К возведению 249-метровой плотины приступили в 1998 году, а водой заполнили только в 2012. На возведение этой постройки понадобилось около двух миллиардов долларов.

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция имени П. С. Непорожнего

Дамба высотой в 245 метров находится на территории Российской Федерации, на реке Енисей. На возведение этого гиганта ушло 32 года. Кстати, помимо одной из самых высоких, она считается еще и одной из самых мощных. В 2009 году на гидроэлектростанции произошла авария техногенного характера, повлекшая за собой гибель 75 человек и затопление почти всех гидроагрегатов.

Топ-10 самых больших ГЭС в мире

Гидроэлектростанции или ГЭС вырабатывают электричество, используя энергию падающей воды. ГЭС чаще всего появляются на крупнейших реках, которые для этого перегораживаются плотинами. Известно также, что самой густонаселённой страной мира является Китай, а бурно развивающаяся здесь экономика требует невероятного количества электроэнергии. Поэтому в этой стране сейчас и реализуются проекты огромных электростанций. На этом фоне не удивительно, что самая большая ГЭС в мире также находится в Китае. Рейтинг составлен по установленной мощности ГЭС (указана в скобках).

1. Три ущелья, Китай (22,5 ГВт)

Одна из самых полноводных и третья по длине река мира Янцзы стала местом, где была построена самая мощная в мире плотина «Три ущелья», которая и по количеству вырабатываемой энергии делит первое-второе места. Она является одним из самых грандиозных гидротехнических сооружений на планете. Находится она в провинции Хубей, в городском округе Ичан возле города Саньдоупин. Здесь построена одна из самых больших в мире гравитационных бетонных плотин.
Перед заполнением водохранилища потребовалось переселить 1,3 миллиона местных жителей – это самое массовое в истории переселение, связанное с подобными технологическими решениями. Эту ГЭС начали строить в 1992 году, а официально запустили её в эксплуатацию в июле 2012 года. Мощность ГЭС «Три ущелья» по проекту составила 22,5 ГВт, а проектный годовой уровень выработки ста миллиардов киловатт был практически достигнут в том же году. Перед плотиной ГЭС образовалось большое водохранилище, вмещающее 22 куб. км воды и имеющее площадь водного зеркала 1045 кв. км. К концу 2008 года в проект этой гидроэлектростанции было вложено около 26 миллиардов долларов, из них 10 пришлись на переселение людей, столько же на её строительство, а проценты с кредитов составили ещё 6 миллиардов.

Самые большие аэропорты мира: Топ-10

Еще сто лет назад мало кто из людей мог себе представить, что наиболее популярным в мире будет именно воздушный транспорт. Большинство пассажиров пред...

2. Итайпу, Парагвай/Бразилия (14 ГВт)

В 20 километрах от города Фос-ду-Игуасу, на бразильско-парагвайской границе на реке Парана построена плотина с гидроэлектростанцией «Итайпу». Своё название она унаследовала от острова в устье этой крупной реки, он и стал основой плотины. Именно эта электростанция в 2016 году стала первой в мире, сумевшей выдать свыше 100 миллиардов киловатт электричества, точнее – 103,1 млрд кВт*ч. Проектированием и подготовительными работами по её строительству занялись ещё в 1971 году, в 1991 году ввели в строй последние два генератора из 18 запланированных, а в 2007 году к ним добавились ещё 2 электрические машины, доведя мощность ГЭС до 14 ГВт.
В процессе строительства властям пришлось переселять примерно 10 тысяч семей, живших на берегах Параны, многие из них позднее стали членами движения безземельных крестьян. Первоначально эксперты оценили стоимость строительства ГЭС в 4,4 миллиарда долларов, но сменявшие один другого диктаторские режимы не отличались эффективной политикой, из-за чего реальная цифра расходов возросла до 15,3 млрд.

3. Силоду, Китай (13,86 ГВт)

В верховьях реки Янцзы есть приток Цзиньша, на котором была построена крупная гидроэлектростанция Силоду. Так назвали её по близлежащему посёлку Силоду – центру городского уезда Юншань провинции Юньнань. По руслу реки проходит административная граница с другой провинцией – Сычуань. После завершения строительства станция стала важнейшим элементом проекта регулируемого стока реки Цзиньша, который преследовал не только цели выработки электроэнергии, но и уменьшения количества ила, попадающего в Янцзы.
Силоду стала третьей по мощности гидроэлектростанцией мира. Максимальная вместимость её водохранилища равна почти 12,7 кубических километра.
В 2005 году строительство ГЭС временно было приостановлено для более детального изучения его последствий на экологию данной местности, но позднее было возобновлено. Русло Цзиньша было перекрыто в 2009 году, первую турбину на 770 МВт ввели в эксплуатацию в июле 2013 года, а в апреле 2014 году заработала уже 14-я турбина. В августе того же года были запущены и последние агрегаты ГЭС.

4. Гури, Венесуэла (10,235 ГВт)

В венесуэльском штате Боливар на реке Карони за 100 км от её впадения в Ориноко построена крупная ГЭС Гури. Официально она носит имя Симона Боливара, хотя в период с 1978 по 2000 год называлась именем Рауля Леони. Эту ГЭС начали строить в 1963 году, в 1978 году была завершена её первая очередь, а в 1986 году – вторая.
Одна эта станция на 65% покрывает расходы в электричестве всей Венесуэлы, а вместе с другими крупными ГЭС (Макагуа и Каруачи) она даёт 82% электричества. Эта электроэнергия имеет полностью возобновляемый источник, что важно для этой страны с низкой энергообеспеченностью хозяйства. Мало того, часть энергии Венесуэла продаёт в Бразилию и Колумбию. В 2013 году недалеко от ГЭС произошёл сильный пожар, оставивший на непродолжительное время почти всю страну без электроснабжения, поскольку были повреждены три высоковольтные ЛЭП, распределяющие энергию по разным штатам страны.

Самые большие ГЭС в России: Топ-10

В настоящее время в России действуют 13 гидроэлектростанций, чья мощность превышает 1000 МВт, а также свыше сотни менее мощных ГЭС. Наш рейтинг состав...

5. Тукуруи, Бразилия (8,37 ГВт)

Эта гидроэлектростанция была построена на реке Токантинс в одноимённом бразильском штате. Своё название ГЭС унаследовала от находящегося поблизости городка Тукуруи. Но сейчас город с аналогичным названием появился ниже плотины по течению реки. На плотине установлено 24 электрогенератора. Объём воды в водохранилище почти достигает 46 куб. км, а площадь поверхности воды составляет 2430 кв. км. На международном конкурсе, объявленном по случаю разработки и реализации проекта ГЭС, победу одержал образованный в 1970 году консорциум из двух бразильских фирм. Сами же работы были начаты в 1976 году и в 1984 году были полностью завершены. Плотина имеет высоту 76 метров. У местного водосброса наибольшая в мире пропускная способность, составляющая 120 000 куб. м/с.

6. ГЭС Белу-Монти, Бразилия (7,57 ГВт)

На реке Шингу близ города Алтамира в Бразилии идет масштабное строительство комплекса ГЭС. У моменту завершения работ, запланированному на 2020 год ГЭС должна выйти на установленную мощность 11,2 ГВт. Но и в настоящее время с запущенными 12 гидроагрегатами из 20 и вспомогательной ГЭС Пиментал мощность комплекса составила 7566,3 МВт.

7. Гранд-Кули, США (6,809 ГВт)

На данный момент это самая крупная в Северной Америке ГЭС, расположенная на реке Колумбия. Она была построена в 1942 году. Объём её водохранилища составляет 11,9 км3. Плотина была построена не только для выработки электричества, но и для возможности орошения пустынных земель северо-западного побережья (примерно 2000 кв. км сельхозугодий). В тело этой гравитационной плотины высотой 168 метров и длиной 1592 метра было уложено почти 9,2 миллиона кубометров бетона. Водосливная часть плотины имеет ширину 503 метра. Здесь имеется 4 машинных зала, в которых смонтированы 33 турбины, ежегодно вырабатывающие 20 ТВтч электроэнергии.

Топ-10 самых длинных тоннелей в мире

Рельеф земной поверхности не идеально плоский, а почти всегда бывает сложным, поэтому при прокладке дорог почти невозможно обойтись без тоннелей. Проо...

8. Сянцзяба, Китай (6,448 ГВт)

Ещё одна мощная ГЭС была построена всё на том же притоке Янцзы – реке Цзиньшу. Она расположена в провинции Юннань, городском уезде Юншань. ГЭС является частью постепенно возводимого целого каскада плотин на реке Янцзы и её притоках. Она также призвана не только вырабатывать электричество, но и уменьшить поступление ила в Янцзы. В её гидроузле предусмотрен лифтовый вертикальный судоподъёмник, в то время как в расположенной выше по течению ГЭС Силоду такого судоподъёмника не имеет. В результате выше по течению Цзиньша последним судоходным участком стало именно водохранилище Сянцзяба.

9. Лунтань, Китай (6,426 ГВт)

Эта крупная китайская гидроэлектростанция появилась на реке Хуншуйхэ, являющейся притоком реки Чжуцзян. Высота её плотины достигает 216,5 метра. В мае 2007 года был испытан первый из трёх запланированных энергоблоков. Когда строительство было завершено в 2009 году, в строй вступили 9 генераторов, которые по плану должны вырабатывать 18,7 млрд кВтч.

10. Саяно-Шушенская, Россия (6,4 ГВт)

До сих пор эта гидроэлектростанция является крупнейшей в России по установленной мощности. Она стоит на Енисее, разделяя Красноярский край и Хакассию, рядом находятся посёлок Черёмушки и Саяногорск. Саяно-Шушенская ГЭС является верхней ступенью каскада ГЭС, построенных на Енисее. Её арочно-гравитационная плотина, имеющая высоту 242 метра, является самой высокой в России, да и в мире не так много подобных плотин. Своё название она получила от расположенных рядом Саянских гор и села Шушенского, в котором когда-то отдыхал в ссылке В. Ленин.
Начали строительство этой гидроэлектростанции в 1963 году, а официально оно было завершено только в 2000 году. Во время возведения и самой эксплуатации электростанции проявлялись разные недостатки, например, разрушение водосбросных сооружений, образование в плотине трещин, которые постепенно были решены.
Но в 2009 году на Саяно-Шушенской ГЭС случилась самая серьёзная в отечественной гидроэнергетике авария, в результате которой станция временно оказалась выведенной из строя, при этом погибли 75 человек. Лишь в ноябре 2014 года электростанцию смогли восстановить.

Руки в Ноги. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте и читайте все наши статьи первыми!
Самая большая плотина в мире

За многие века своего существования человечество научилось сооружать поражающие размерами гидротехнические конструкции – плотины. Уроки по их возведению давала сама природы: есть множество водоемов, перекрытых вследствие случавшихся катаклизмов. Самая большая плотина в мире образовалась после сильнейшего землетрясения. Но и рукотворные гидротехнические сооружения не на много уступают ей в размерах.

Первые плотины, построенные человеком, представляли собой небольшие стены, высота которых достигала нескольких десятков метров. Современные конструкции возвышаются на сотни метров над землей и могут удерживать миллиарды кубов воды. Сооружение плотин позволяет вырабатывать электроэнергию, орошать обрабатываемые земли или же обеспечивать население водой.

Усойский завал – самая большая плотина на планете

Чтобы построить огромную дамбу, людям требуется несколько лет усиленной работы и колоссальные суммы денег. Природа же может создать дамбу всего за несколько минут. Ярким тому примером является естественная плотина, которая появилась в горах Памира в 1911 году. Во время сильнейшего землетрясения часть горы обрушилась в ущелье, запрудив реку Мургаб. Высота этого завала составляет 567 м. Эта огромнейшая плотина сдерживает образовавшееся на протяжении длительного времени озеро Сарез.

Усойский завал

Плотина ГЭС Цзинньпин-1

Самой огромной плотиной, созданной людьми является дамба, возведенная в Китае на реке Ялунцзян. Высота этой арочной конструкции, сооруженной из бетона, составляет 305 метров. Создание проекта этой плотины началось еще в 1960-х годах. Водохранилище, которое образуется после строительства дамбы, должно было затопить огромную территорию возделываемых земель и часть поселений. Китайскому правительству пришлось переселить из зоны расположения резервуара более 7,5 тыс. человек. Строительство плотины началось в 2005 году и заняло около 8 лет.

Плотина ГЭС Цзинньпин-1

Плотина Нурекской ГЭС

Впечатляет своими размерами и дамба, построенная во второй половине XX века в Таджикистане для обеспечения работы Нурекской ГЭС. Высота каменно-набросной плотины составляет 300 м. Ее возводили на протяжении 11 лет. Водохранилище, возникшее после возведения дамбы, впечатляет своими размерами:

его площадь составляет 98 км²;

длина водоема достигает 70 км;

объем воды, хранящейся в резервуаре, равен 10,5 км³.

Плотина Нурекской ГЭС

Уровень воды в Нурекском водохранилище падает в летнее время, что не позволяет использовать все мощности гидроэлектростанции. Вода из резервуара также используется для орошения возделываемых земель.

Плотина ГЭС Сяовань

Грандиозной конструкцией является и плотина, построенная в Ките на реке Меконг. Она была возведена для обеспечения работы ГЭС Сяовань. Дамбу, высота которой составляет 292 м, строили на протяжении 8 лет:

в 2002 г. было официально объявлено о начале возведения плотины;

в 2003 г. начали проводить первые строительные работы;

в 2005 г. стартовала заливка бетона;

в 2007 г. были запущены первые генераторы;

в 2010 г. строительство плотины было завершено.

Плотина ГЭС Сяовань

Водоем, образовавшийся после возведения дамбы, затопил более 55 га земли. Из используемых под резервуар территорий пришлось переселить около 33 тыс. людей.

Плотина ГЭС Силоду

Еще одна огромная плотина появилась в Китае на реке Янцзы в 2014 году. Масштабная дамба, высота которой составляет 285,5 м, обеспечивает работу гидроэлектростанции в поселке Силоду. Строительство этой арочной бетонной конструкции началось в 2005 году и длилось около 9 лет. На него было потрачено 24 млрд. долларов. Плотина состоит из нескольких сложных конструкций, обустройство которых и потребовало длительного времени и колоссальных затрат:

дамба из гравия и бетона, длина которой составляет 2309 м;

три здания ГЭС;

судоходный шлюз, который состоит из пяти двухниточных ступеней;

судоподъемник.

Плотина ГЭС Силоду

Плотина Гранд Диксенс

Одной из самых больших искусственных плотин является дамба Гранд Диксенс, построенная в Швейцарии в 1964 году. Ее возведение позволило обеспечить работу четырех гидроэлектростанций. Строительство плотины было довольно сложной задачей, поскольку сооружение должно было удерживать напор мощных горных потоков. Инженеры спроектировали колоссальную конструкцию впечатляющих размеров, которая отличается высокой прочностью:

высота дамбы составляет 285 м;

длина – 700м;

ширина основания превышает 200 м;

ширина верхней части плотины равна 15 м.

Плотина Гранд Диксенс

Плотина ГЭС Ингури

В список самых больших в мире дамб входит и плотина, построенная в Грузии на реке Ингури. Благодаря этой арочной бетонной конструкции, высота которой составляет 271,5 м, а длина – 728 м, обеспечивается работа нескольких гидроэлектростанций. Плотина была официально сдана в эксплуатацию в 1978 году. В основании дамбы сделана пробка высокой прочности, ширина которой равна 52 м. Толщина гребня плотины составляет 10 м.

Плотина ГЭС Ингури

Плотина Вайонт

Одна из самых больших плотин в мире была возведена в Италии на реке Вайонт в 1961 году. Предполагалось, что дамба, высотой 261,6 м, позволит создать водохранилище, которое обеспечит работу гидроэлектростанции, сооруженной возле горы Монте Ток. Но из-за просчетов инженеров, которые неправильно оценили состояние окружающих пород, резервуар в 1963 году был заполнен оползнем. После этой катастрофы, которая стала причиной гибели 2,5 тыс. людей, плотина стала недействующей.

Плотина Вайонт

Плотина ГЭС Чикоасен

В 1974 году в Мексике было начато строительство огромной земляной насыпной плотины, которая сегодня является одной из самых больших в мире. Возведение конструкции проводилось на протяжении 6 лет. В 1980 году плотина была сдана в эксплуатацию, благодаря чему была запущена гидроэлектростанция в городе Чикоасен. Эта дамба является самой большой в Северной Америке. Ее высота составляет 261 м, а длина – 485 м. В резервуаре, площадь которого превышает 52 600 км², хранится около 1,6 млрд. м³воды.

Плотина ГЭС Чикоасен

Плотина ГЭС Ночжаду

Последнее место в десятке самых больших в мире плотин достается дамбе, построенной в Китае на реке Меконг. Возведение конструкции высотой 261 м позволило создать огромный водоем, обеспечивающий работу нескольких гидроэлектростанций. Возведение плотины началось в 2004 году. Земляная насыпная дамба, длина которой составляет 608 м, а толщина – 18 м, была сдана в эксплуатацию в 2012 году. Благодаря ее строительству был обустроен водоем, площадь которого составляет 140 000 км².

Плотина ГЭС Ночжаду

Видео

6 самых высоких плотин в мире
Человек всегда старался защититься от стихии, а с расцветом цивилизации человечество решило подчинить силу природы и использовать ее в своих целях. Сегодня речь пойдет о самых грандиозных гидроэлектростанциях, значение которых сопоставимо с государственной значимостью. Мы узнаем, какая самая высокая плотина в мире. Ниже представлен топ-6 самых масштабных дамб на Земле.
I место - ГЭС Цзиньпин-1 в Китае
На сегодняшний день это самая высокая плотина в мире, созданная руками человека. Ее высота достигает значения в 305 м, а длина - 568 м. ГЭС Цзиньпин-1 была запущена в эксплуатацию в 2014 году и сразу попала в "Книгу рекордов Гиннесса", благодаря своим внушительным размерам. Строительство дамбы началось в 2005 году, а уже через 7 лет был запущен первый гидродвигатель на станции. К 2015 году был введен последний, шестой агрегат. Что отличает гидродвигатели на китайской ГЭС от остальных мощных станций в мире, так это мощность агрегатов. Если нынешние энергоблоки работают на мощности в 300 тыс. кВт, то здесь речь идет о 600 тыс. кВт. Это еще и одна из самых мощных дамб в мире. Плотина расположена в провинции Сычуань недалеко от устья реки Ялонг.
II место - Нурекская ГЭС в Таджикистане
Проектирование дамбы было начато в 1950 году, и только спустя 11 лет было запущено ее строительство. Завершилось оно лишь в 1972 году, тогда же и был осуществлен ее постепенный ввод в эксплуатацию: первый блок агрегата был запущен в тот же год, а последний - спустя 7 лет. Таким образом, к 1979 году ГЭС работала на полную мощность, обеспечивая на 75% расходы на электроэнергию. В год вырабатывается электричество от этой ГЭС порядка 11 млрд кВт/ч. Вода на ГЭС не только используется для получения электроэнергии, но и направляется по проложенным тоннелям на орошение сельскохозяйственных угодий.
До 2013 года это была самая высокая плотина в мире, в высоту она достигает 300 м, в длину - 70 км. Она вмещает объем воды в 10 км³, площадью в 98 км², имеет 9 мощных генераторов. Расположена дамба на реке Вахш возле города Нурек.
III место - ГЭС Сяовань в Китае
Это самая высокая арочная плотина в мире, достигающая в высоту 292 м. Расположена она на реке Меконге. В Китае 7 строящихся ГЭС, но это самая крупная среди них. По строительным меркам, дамба была сооружена очень быстро: возведение постройки началось в 2002 году, а через 7 лет был запущен в работу первый двигатель, в марте 2010 года строительство было полностью завершено. В 2013 году был введен в эксплуатацию последний двигатель. Плотина оснащена 6 мощными гидроагрегатами. Среднегодовое значение выработки электроэнергии составляет 19 млрд кВт/ч.
Арочная плотина была построена с учетом устойчивости к сейсмическим колебаниям до 8 баллов по шкале Рихтера, она имеет "толстый" слой профиля, из которого сооружена. Подземное здание под ГЭС обладает внушительными размерами - около 300 м в длину.
IV место - Гранд Диксенс в Швейцарии
Это самая высокая гидроэлектростанция в Европе и 3-я в мире по размерам. Расположена дамба на реке Диксенс, в честь которой и получила свое название. Бетонная конструкция достигает высоты в 285 м, длины - 695 м, ширины - 200 м. Водохранилище вмещает объем воды в 0.4 км³, а тоннель, сообщающийся с озером, достигает 100 км.
Строительство этой дамбы проходило в период с 1951 по 1965 год. Гранд Диксенс принимает талые воды более чем от 30 валезианских ледников - это поистине мощное сооружение. На плотине созданы экскурсионные программы для туристов, откуда ведутся пешеходные и горные маршруты.
Ингурская ГЭС - это кавказская дамба, расположенная на истоке реки Ингури и Эрисцкали, вблизи города Джвари. Это одна из самых высоких плотин ГЭС в мире, достигающая в высоту 272 м и в длину 278 м. В ней расположены 7 водосбросных отверстий диаметром по 6 м для холостого сброса воды. В здании ГЭС установлено 5 гидродвигателей, вырабатывающих в год порядка 4.4 млрд кВт/ч электроэнергии.
В связи с тем, что Ингурская ГЭС имеет в своем составе переходную гидроэлектростанцию, выводящую к реке Эрисцкали, принадлежавшей Абхазии, то здесь необходимо сотрудничество двух стран. Таким образом, Ингурский гидроэнергокомплекс состоит из сооружения грузинской ГЭС (дамба, водохранилище и часть тоннеля) и абхазской части тоннеля и сооружения ГЭС. По этой причине в 1992 году между этими странами было достигнуто соглашение о распределении электрической энергии на оба государства (60% для Грузии и 40% для Абхазии).
VI место - плотина Вайонт в Италии
Это еще одна из самых высоких плотин в мире, возведенная в северной части Италии, на реке Вайонт. Высота сооружения насчитывает 261.6 м, а длина - 190 м. У этой дамбы уникальное строение, отличающиеся от остальных: конусная форма, суженная книзу и расширяющаяся кверху. У основания ширина достигает всего 23 м, а ширина по гребню и того меньше - всего 4 м. Это еще и самая "изящная" плотина в мире.
09.10.1963 года на итальянской дамбе произошла страшная катастрофа, унесшая жизни, по некоторым данным, от 2 000 до 3 000 человек. Из-за непрекращающихся ливневых дождей в тот день произошел оползень берега реки Вайонт площадью в 2 км², и горные породы буквально переполнили чашу водохранилища. Водяной каскад высотой в 90 м обрушился на все предгорные районы со скоростью 8-12 м/с. Стихии понадобилось всего 7 минут времени, чтобы унести жизни тысяч человек и разрушить несколько десятков сооружений.
Сегодня, как и в день открытия в 1959 году, итальянская дамба Вайонт выглядит такой же безупречной, без каких-либо следов страшного события полувековой давности.
В 2001 году вышел одноименный фильм об этом происшествии, и многие поклонники киноленты посещают это место как дань почтения и уважения к погибшим в тот страшный день.
Самые большие дамбы и плотины в мире: Топ-10

Простейшие плотины и дамбы люди начали строить с незапамятных времён. Цели их были разные: защита от наводнений, создание больших запасов воды на засушливый период, а позднее – выработка дешёвой электроэнергии. Небольшие плотины на Ближнем Востоке строились уже несколько тысяч лет назад. Современные плотины представляют собой гигантские бетонные сооружения, поражающие своей мощью и служащие для нескольких целей одновременно. Естественно, что самые большие дамбы и плотины в мире строились не за один год.
Как известно, в любой гидроэлектростанции кинетическая энергия падающей воды превращается в механическую энергию вращающейся турбины, а та посредством генератора преобразуется в электрическую энергию. Главное назначение такого гидротехнического сооружения, как дамба состоит в направлении потока воды, ограждении территории, временном удержании воды. В отличие от дамб, плотины нужны для перегораживания русла реки с последующим поднятием уровня воды выше по течению и образованием водохранилища. Стоящая поперёк водостока плотина резко разграничивает его на два участка с сильно различающимися уровнями воды. Образующиеся за плотинами водохранилища имеют разные применения, наиболее частым из которых является формирование гидроузла.

1. ГЭС Цзиньпинь-1 (305 м)

Плотина китайской гидроэлектростанции Цзиньпинь-1 в данный момент является самой высокой в мире, что было зафиксировано в Книге рекордов Гиннеса. По существу, её высота равна высоте знаменитой Эйфелевой башни. Чтобы построить эту гигантскую перемычку длиной 569 метров, строителям пришлось залить в ущелье 5 млн кубометров бетона.
Эта плотина находится в провинции Сычуань на реке Ялунцзян, недалеко от её устья. ГЭС получила своё название от изгиба, который делает река. Ялунцзян течёт по глубокому ущелью, поэтому китайцы намерены в будущем построить на ней целый каскад гидроэлектростанций.
Цзиньпинь-1 начали строить в 2005 году, а уже в 2012 году её ввели в строй. Её планировали построить ещё в 1960-е годы, но сделано это было 40 лет спустя. Предварительно пришлось переселить в другие места 7500 местных жителей. В проекте было предусмотрено возведение 6 энергоблоков, ежегодно вырабатывающих 16,6 млрд кВт электроэнергии. Но построено было лишь два энергоблока, выдающих по 600 000 кВт. Известно, что чем выше плотина, тем больше энергии может выдать ГЭС, которая сейчас так нужна бурно развивающемуся Китаю. К тому же она должна защитить устье реки от наводнений и вымывания плодородного грунта. Плотина устойчива к землетрясениям, которые здесь периодически происходят.

2. Нурекская ГЭС (304 м)

В Таджикистане на реке Вахш возле города Нурек построена Нурекская ГЭС. Её номинальная установленная мощность составляет около 2,75 ГВт, что составляет 75% всей вырабатываемой в Таджикистане электроэнергии. Избыток энергии страна экспортирует соседям – в Киргизию, Узбекистан и Афганистан. За плотиной находится Нурекское водохранилище.
Проектирование Нурекской ГЭС было завершено в 1961 году, в том же году началось и строительство. В 1972 году станцию сдали в эксплуатацию, а последний энергоблок был запущен в 1979 году. Помимо выработки электричества, вода из водохранилища по специальному тоннелю отводится на орошение сельхозугодий. В засушливые годы это уменьшает выработку электроэнергии.

3. ГЭС Сяовань (292 м)

Эта ГЭС построена на Меконге, протекающем по территории ряда государств, и является на нём самой крупной гидроэлектростанцией. Строить её начали в начале 2002 года, через 2,5 года река была перекрыта, а первый силовой агрегат заработал в 2009 году. Плотина была достроена в 2010 году, а последний агрегат должны были запустить в 2013 году.
Плотина ГЭС Сяовань имеет арочную конструкцию высотой 292 метра, в её недрах находится зал с 6 гидроагрегатами мощностью по 700 МВт, а также тоннельные водосбросы. Проектная мощность ГЭС составляет 4,2 ГВт, в среднем за год она вырабатывает 19 млрд кВт*ч электроэнергии. У плотины достаточно толстый профиль, позволяющий ей выдерживать восьмибалльные землетрясения. В её теле расположены несколько каскадов водосливов. Подземное здание ГЭС имеет протяжённость около 300 метров. Вода поступает к каждому гидроагрегату по водоводу диаметром 9 метров, а после него отводится по двум тоннелям. Кроме рабочих тоннелей, есть ещё резервные, предназначенные для сброса воды в случае необходимости.

10 самых больших римских амфитеатров

В античные времена амфитеатры строились для проведения массовых увеселительных мероприятий: выступлений актёров, гладиаторских боёв или травли хищнико...

4. ГЭС Силоду (285,5 м)

Эта гидроэлектростанция построена в Китае на реке Цзиньша, у неё одна из самых высоких плотин в мире. Река перекрыта плотиной неподалёку от селения Силоду, входящего в городской округ Чжаотун. ГЭС Силоду стала стержневым элементом проекта регулирования водостока реки Цзиньша. Помимо главной цели – получения электроэнергии, плотина должна обеспечить снижение содержания ила в воде, что важно для питьевой воды.
ГЭС строилась на протяжении 8 лет и обошлась казне в 11,2 миллиарда долларов. Она стала третьей по размаху гидроэлектростанцией в мире. В 2005 году, когда строительство ГЭС шло полным ходом, его пришлось приостановить, поскольку последствия появления этого объекта на экологию в данном регионе, как оказалось, ещё недостаточно изучили. Позднее, правда, стройка была возобновлена, и в 2009 году речное русло было перекрыто. Летом 2013 года был запущен первый энергоблок мощностью 770 МВт, а 14-й начал работать в апреле 2014 года. Самые последние агрегаты ГЭС вошли в строй в августе того же года.

5. Гранд Диксенс (285 м)

Когда-то самой высокой гравитационной плотиной мира была Гранд Диксенс, являющаяся элементом гидроэнергетического комплекса Клезон-Диксенс, расположенного в бассейне Роны. В него входит ряд плотин с водохранилищами, деривационными гидроэлектростанциями и насосными станциями. Находится он в Швейцарском кантоне Вале. С 35 окрестных ледников талые воды стекают к плотине. Больше всего воды в водохранилищах гидрокомплекса набирается в сентябре, а в апреле уровень воды в них минимальный.
Плотину Гранд Диксенс начали строить в 1951 году, а закончили в 1965. В основании это гигантское сооружение имеет толщину 200 метров, его длина достигает 695 метров, а высота – 285 метров. Для её строительства было использовано 6 млн кубометров бетона. Плотину можно посетить, а некоторые пешеходные маршруты начинаются именно здесь.

Самые большие крепости в мире: Топ-14

Самые привлекательные крепостные сооружения мира всегда внесены в перечень объектов, которые обязательно стоит посетить туристам, прибывающим в ту ил...

6. Ингурская ГЭС (271,5 м)

Ингури ГЭС является крупнейшей гидроэлектростанцией на Кавказе. Она построена на одноимённой реке возле города Джвари на грузино-абхазской границе. Ключевые объекты ГЭС расположены на территориях обеих этих конфликтующих стран, поэтому её эксплуатация возможна лишь в условиях сотрудничества обеих сторон.
Строить плотину на Ингури начали свыше 50 лет назад, а в 1977 году ГЭС дала первый ток. Плотина вместе с находящимся под землёй машинным залом образуют гидротехнический комплекс. Попасть на плотину путешественникам вряд ли удастся, однако, многие из них хотели бы полюбоваться на окружающие горные пейзажи. Специально для них здесь устроили смотровую площадку, откуда одновременно видны и окружающие горы и сама плотина.

7. Плотина Вайонт (261,6 м)

Примерно в сотне километров от Венеции находится очень высокая плотина Вайонт, которая имеет арочно-бетонную конструкцию. Итальянцы задумали построить здесь плотину ещё в 20-е годы прошлого века, но наступившая затем мировая война помешала реализации этих планов. Начать строительство плотины удалось лишь в 1957 году, но через несколько лет стройку пришлось приостановить, поскольку в горе образовалась трещина. Чтобы обеспечить дамбе нормальную работу, по дну пришлось построить специальную галерею. Когда все строительные работы были завершены, водохранилище начали заполнять водой.
В основании плотины находятся такие породы, как известняк и доломит. Для сброса паводковых вод предусмотрен специальный водослив, имеющий 10 каналов. В 2002 году плотину открыли для посещений по той причине, что она перестала эксплуатироваться. И все же она продолжает прочно стоять даже после аварии, в ходе которой верхняя кромка дамбы оказалась размытой.

8. Дамба Чикоасен (261 м)

Насыпная дамба Чикоасен находится в Мексике, на реке Грихальва. Строить её начали в 1974 году, а в строй она вступила в 1980 году, после чего стала самой большой из себе подобных в Северной Америке. Длина плотины составила 485 метров. Площадь водохранилища, образовавшегося за плотиной, составила 52600 кв. м, а минимальный объём воды в ней достигает 1,6 млрд кубических метров.
Для засушливой Мексики плотина стала одним из основных способов водосбора. Плотина стала частью крупнейшей в Мексике гидроэлектростанции, которая официально называется Мануэль Морено Торрес – так звали её первого владельца, но среди населения чаще употребляется название региона, где она находится.

9. Дамба Нуожаду

В 2012 году в Китае на реке Меконг построили новую плотину с гидроэлектростанцией Нуожаду, которая стала уже пятой в провинции Юннань. Главной задачей ГЭС стало производство электроэнергии, а плотины – борьба с наводнениями и обеспечение навигации. В гидроэлектростанции работают 9 электрогенераторов, каждый из которых имеет мощность 650 мегаватт. Вся электростанция способна вырабатывать 5850 мегаватт энергии. Строить эту плотину начали в 2004 году, самый первый генератор начал крутиться в сентябре 2012 года, а самый последний был запущен в работу в июне 2014 года.

10. Тери ГЭС

Штат Уттар-Прадеш находится на севере Индии. По его территории течёт река Бхагиратхи, на которой построили крупный гидроузел Тери. Его подземные сооружения и каменно-набросную плотину в 1992-2008 годах строила российская компания «Технопромэкспорт». Плотина Тери стала самой высокой в Индии и по состоянию на 2015 год замкнула десятку самых высоких в мире.
Машинные и трансформаторные залы этой ГЭС углублены на 300 метров ниже уровня земли. Помимо ГЭС, здесь ещё продолжает строиться ГАЭС, обе они должны образовать единый комплекс, необходимый для упрощения их эксплуатации и удешевления стоимости строительства.
Из зоны затопления в процессе строительства пришлось отселить свыше 100 000 местных жителей. Экологические организации устраивали многочисленные протесты против строительства гидроузла, в которых сквозили опасения относительно отрицательных последствий для хрупкой экологии предгорий Гималаев. Не вызывало энтузиазма и появление плотины в регионе с высокой сейсмической активностью. Уже в 1991 году недалеко от плотины произошло довольно сильное землетрясение в 6,8 балла, его эпицентр был всего в 53 км от створа плотины. К счастью, проектом предусмотрено, что плотина Тери ГЭС способна выдерживать удары стихии силой до 8,4 балла.
Руки в Ноги. Подписывайтесь на нашу группу Вконтакте и читайте все наши статьи первыми!
ТОП-10 самых больших ГЭС в мире - Topkin

ГЭС – это станция, которая получает и вырабатывает электроэнергию с помощью падающей воды. Обычно такие станции строят на больших реках. Их перегораживают высокой плотиной и сооружают станцию.

Все гидроэлектростанции делятся на несколько категорий по степени напора:

низко-;

средне-;

высоконапорные.

Также ГЭС разделяют по мощностям:

малые;

средние;

мощные.

В пятерку самых больших ГЭС в мире входят плотины из Китая, Бразилии, Канады и Венесуэлы. Сегодня вниманию представляется топ-10 крупнейших ГЭС мира.

10 место. Богучанская ГЭС

Где находится: г. Кодинск, Кежемский район, Красноярский край, Россия

Год запуска: 2012 г

Мощность: 2997 МВт

Плотина расположена 444 км от устья реки Ангара. Стройка Богучанской ГЭС считается одной из самых долгих в мире. Ее проект был предложен в далеком 1987 году. В этом же году началось возведение плотины. Продолжалось оно до 1994 года. Затем, из-за недостатка финансирования, проект был заморожен до 2005 года. В 2006 году строительство продолжилось, а запуск первых агрегатов стартовал лишь через 6 лет.

Плотина ГЭС имеет длину 776 м и высоту 79 м. Сооружение имеет уникальный ступенчатый водосброс, предназначенный для спуска воды во время паводков. Он также рассчитан на случай экстремального затопления, которое, по подсчетам ученых, случается в Красноярском крае раз в 10 тысяч лет.

9 место. Усть-Илимская ГЭС

Где находится: г. Усть-Илимск, Иркутская область, Россия

Год запуска: 1974 г

Мощность: 3840 МВт

Строительство плотины велось с 1963 г до 1980. Запуск первых агрегатов был осуществлен в 1974 г. В полную мощность ГЭС заработала в 1979 г. Плотина имеет высоту 105 м и длину чуть меньше 1,5 км.

Изначально проект предполагал сооружение 18 агрегатов. Однако, по настоящее время плотина функционирует с 16-ю агрегатами, а под 17 и 18 при необходимости создали заделы – есть турбинные водоводы и трубы для отсоса.

Усть-Илимская одна из крупнейших ГЭС в России.

8 место. Братская ГЭС им. 50-летия Великого Октября

Где находится: г. Братск, Иркутская область, Россия

Год запуска: 1961 г

Мощность: 4500 МВт

Братская ГЭС одна из самых известных в мире и самых крупных в России. Ее строительство началось в 1954 г, а завершилось в 1967 г. Плотина Братской ГЭС имеет длину чуть меньше километра и высоту 124,5 м.

Братская ГЭС – один из самых мощных поставщиков энергии для всей Сибири. Братский алюминиевый завод берет свою мощность именно от этой плотины.

Проведенная в 1998 г комиссия пришла к выводам, что Братская ГЭС покрывает рентабельность всех подобных плотин в России.

7 место. Красноярская ГЭС

Где находится: Дивногорск, Красноярский край, Россия

Год запуска: 1967 г

Мощность: 6000 МВт

Строительство плотины велось с 1956 по 1972 гг. Высота станции – 124 м, длина – 1065 м. Красноярская ГЭС входит в 10-ку крупнейших гидроэлектростанций в мире. Плотина входит в Енисейский каскад.

Примечательно, что в собственности Красноярской ГЭС имеется единственный в России судоподъемник.

В рентабельности по состоянию на 2012 г, Красноярская ГЭС превосходит все тепловые станции России. Среди гидроэлектростанции по рентабельности она занимает второе место после Братской ГЭС.

6 место. Саяно-Шушенская ГЭС им. П. С. Непорожнего

Где находится: п. Черемушки, между Красноярским краем и республикой Хакасия, Россия

Год запуска: 1978, 2011

Мощность: 6400 МВт

Строительство ГЭС осуществлялось с 1963 до 2000 г. Первый ввод агрегатов станции начался в 1978 г. Окончательно ГЭС заработала в 1985 г. Однако, позднее начались проблемы – водосборные сооружения начали разрушаться, в плотине появились трещины.

Это одна из крупнейших плотин в мире и России. И только на ней произошла известная авария 17 августа 2009 г. Разрушился и вышел из строя агрегат №2. Мощным напором воды он был выдавлен со своего места. Поступавшая через него вода в считанные секунды затопила машинный отдел и технические помещения. Эта техногенная авария унесла жизни 75 человек.

После ремонта станцию начали запускать в 2011 г. Окончательно заработала ГЭС на полную мощность лишь в 2014 г.

5 место. Тукуруйская ГЭС

Где находится: графство Тукуруи, штат Токантис, Бразилия

Год запуска: 1984 г

Мощность: 8370 МВт

Решение о строительстве было принято в 1970 г. Высота плотины составляет 76 м, а длина 11 км. Гидроэлектростанция расположена в долине реки, одноименной штату. Токантис – полноводная река, которая впадает в Амазонку.

Мощность плотины позволяет ежедневно обеспечивать энергией не только Бразилию, но и соседние государства.

4 место. Черчилл-Фолс

Где находится: между провинциями Ньюфаундленд и Лабрадор, Канада

Год запуска: 1967 г

Мощность: 5428 МВт

На месте, где в 1967 г началось строительство ГЭС, был водопад. Почти все время он не функционировал, поэтому правительство приняло решение построить плотину. И водопад, и ГЭС названы в честь премьер-министра Британии Уинстона Черчилля.

ГЭС одна из двух гидростанций в мире, которая имеет крупный подземный машинный зал.

Высота плотины точно неизвестна, а общая протяженность составляет 64 км.

3 место. ГЭС им. Симона Боливара или «Гури»

Где находится: штат Боливар, Венесуэла

Год запуска: 1978 г

Мощность: 10 235 МВт

Строительство началось в 1963 г. Первый запуск агрегатов стартовал в 1978 г, а на полную мощность ГЭС заработала в 1986 г.

Сегодня станция имеет название им. Симона Боливара. Однако, с момента первого запуска и до 2000 г – носила имя Рауля Леони.

Высота плотины составляет 162 м, длина – 1,3 км.

ГЭС Гури покрывает 65% энергии, потребляемой Венесуэлой. Также электроэнергия ГЭС продается в соседние Бразилию и Колумбию.

В феврале 2013 г недалеко от гидростанции произошел сильный пожар. Были повреждены линии электропередач, что стало нештатной ситуацией для ГЭС. На некоторое время основная часть венесуэльских штатов осталась без электричества.

2 место. Итайпу

Где находится: г. Фос-ду-Игуасу, граница Бразилии и Парагвая

Год запуска: 1984

Мощность: 14 000 МВт

Вторая по объему производимой энергии ГЭС в мире. Также плотина является одним из самых крупных сооружений в мире. Проект плотины начал обсуждаться в 1971 г. Старт строительства приходится на 1978 г. Уже спустя 13 лет были введены в эксплуатацию 18 генераторов. В 2007 г подключили еще два генератора.

В прошлом году ГЭС стала мировым лидером по объему производимой энергии. За весь 2016 г гидростанция выдала больше 100 млрд кВт/ч электроэнергии.

Внештатная ситуация произошла с этим гигантом в конце 2009 г. Из-за сильной грозы были повреждены линии электропередач, по которым подавалась энергия от ГЭС. В результате этого ЧП без электричества осталась вся часть Парагвая, которая запитана от Итайпу, а также около 50 млн домов Бразилии.

1 место. Три ущелья

Где находится: городской округ Ичан, провинция Хубэй, Китай

Год запуска: 2003

Мощность: 22 500 МВт

ГЭС Три ущелья – самое гигантское сооружение в мире и одновременно самая мощная гидростанция. Ее строительство стартовало в 1992 г, а запуск первых агрегатов начался в 2003 г. На полную мощность ГЭС заработала сравнительно недавно – в середине лета 2012 г.

Плотина расположена на реке Янцзы, которая входит в тройку крупнейших рек мира. Три ущелья отметились еще одним рекордом – самое масштабное переселение за всю историю человечества. Чтобы заполнить плотину было переселено 1,3 млн местных жителей.

Плотина имеет длину 2,3 км, высоту – 185 м.

Для экономики страны ГЭС Три ущелья представляет особую ценность. Изначально планировалось, что ввод плотины в эксплуатацию будет покрывать 10% потребляемой страной энергии.

Также плотина регулирует разлив реки Янцзы. За последние 2000 лет разлив реки был губителен для экономики страны почти 200 раз! Только на протяжении 20 века от катастрофических разливов Янцзы погибло 1,5 млн жителей страны.

Образованное водохранилище положительно сказалось на судоходстве по Янцзы. Благодаря увеличению количества воды, грузооборот по реке увеличился в 10 раз. Ежегодно суда провозят до 100 млн разных грузов.

типов гидроэлектростанций | Министерство энергетики

Вы находитесь здесь
Главная »Типы гидроэлектростанций
Есть три типа гидроэнергетических сооружений: водохранилище, водозабор и гидроаккумулятор.Некоторые гидроэлектростанции используют плотины, а некоторые нет. На изображениях ниже показаны оба типа гидроэлектростанций.

Многие плотины были построены для других целей, позже к ним добавилась гидроэнергетика. В США около 80 000 плотин, из которых только 2400 вырабатывают энергию. Другие дамбы предназначены для отдыха, прудов для животноводческих хозяйств, защиты от наводнений, водоснабжения и орошения.

Гидроэлектростанции различаются по размеру от небольших систем для дома или деревни до крупных проектов по производству электроэнергии для коммунальных служб.Размеры гидроэлектростанций описаны ниже.

Водохранилище

Самым распространенным типом гидроэлектростанций является водохранилище. Водохранилище, обычно крупная гидроэнергетическая система, использует плотину для хранения речной воды в резервуаре. Вода, выпущенная из резервуара, проходит через турбину, вращая ее, которая, в свою очередь, приводит в действие генератор для производства электроэнергии. Воду можно выпускать либо для удовлетворения меняющихся потребностей в электроэнергии, либо для поддержания постоянного уровня в резервуаре.

ОТВОД

Водозабор, иногда называемый руслом реки, ведет часть реки через канал или водозабор. Это может не потребовать использования плотины.

НАСОСНОЕ ХРАНЕНИЕ

Другой тип гидроэнергетики, называемый гидроаккумулятором, работает как аккумулятор, накапливая электричество, вырабатываемое другими источниками энергии, такими как солнечная, ветровая и ядерная, для дальнейшего использования.Он накапливает энергию, перекачивая воду вверх в резервуар на более высоком уровне из второго резервуара на более низкой высоте. Когда спрос на электроэнергию низкий, насосный накопитель накапливает энергию, перекачивая воду из нижнего резервуара в верхний резервуар. В периоды высокого потребления электроэнергии вода сбрасывается обратно в нижний резервуар и вращает турбину, вырабатывая электричество.

РАЗМЕРЫ ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

По размеру производственные объекты варьируются от крупных электростанций, снабжающих электроэнергией многих потребителей, до малых и микростанций, которые люди используют для собственных нужд в энергии или для продажи электроэнергии коммунальным предприятиям.

Большая гидроэнергетика

Хотя определения различаются, Министерство энергетики определяет крупную гидроэнергетику как сооружения мощностью более 30 мегаватт (МВт).

Малая гидроэнергетика

Хотя определения различаются, Министерство энергетики определяет малую гидроэнергетику как проекты, вырабатывающие 10 МВт или меньше энергии.

Микро-гидроэлектростанция

Микрогидроэлектростанция имеет мощность до 100 киловатт. Небольшая или микрогидроэнергетическая система может производить достаточно электроэнергии для дома, фермы, ранчо или деревни.

Подписаться на The Water Wire

Электронный информационный бюллетень Water Power Technologies Office сообщает о возможностях финансирования, мероприятиях, публикациях и мероприятиях прямо на ваш почтовый ящик.
.
Различные типы электростанций

Электроэнергия - это источник жизненной силы современного мира. Все, от часов до автомобилей, теперь работает на электричестве.

Чтобы выразить нашу зависимость от электричества в цифрах, мы видим, что в 2008 году потребление электроэнергии в США составляло 2 989 ТВтч (тера ватт-часов). Перенесемся в 2019 год и видим, что он увеличился до 3971 ТВтч . ТВтч, равное 1000000000 кВтч.

СВЯЗАННЫЙ: КАК РАБОТАЕТ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ?

Просто поразительно видеть, насколько мы сейчас зависим от электричества в нашей повседневной жизни.Но откуда взялась вся эта сила?

Ответ - электростанции. Они производят электричество для использования во всем мире.

В мире существуют различные типы электростанций, которые работают вместе, чтобы удовлетворить растущую потребность в электроэнергии. Давайте узнаем подробнее, как работают эти электростанции.

Гидроэлектростанции - одни из самых эффективных и экологически чистых из всех электростанций. На гидроэлектростанции электричество получают из воды.

В частности, потенциальная энергия воды преобразуется в электрическую. Когда воду заставляют падать с высоты на турбину, она раскручивает якорь, связанный с генератором.

Когда турбина вращается, генератор начинает вырабатывать электричество. Затем это электричество направляется на все различные подстанции для распределения электроэнергии.

Самая большая в мире гидроэлектростанция - это гидроэлектростанция под названием «Плотина Три ущелья». Плотина создает поразительную мощность 22 500 МВт .

Это достигается за счет использования генераторов 34 . Плотина настолько огромна, что после ее строительства она в одиночку замедлила вращение Земли.

Одним из преимуществ гидроэлектростанции является отсутствие отходов, образующихся при производстве энергии.

Атомные электростанции также возглавляют список электростанций, которые могут производить огромное количество энергии. Атомная электростанция работает путем преобразования ядерной энергии в электричество.

Тепло ядерного реактора используется для преобразования воды в пар. Затем сжатый пар используется для вращения турбин, подключенных к генератору.

В отличие от электростанций, работающих на угле или природном газе, атомной электростанции не нужно ничего сжигать для получения тепла. Весь процесс основан на ядерном делении.

Окатыши низкообогащенного урана загружаются на АЭС. Затем атом Урана расщепляется, создавая ядерное деление. Этот процесс высвобождает огромное количество энергии.

Преимущество атомной электростанции в том, что им не нужно ничего сжигать для получения энергии. Следовательно, выбросы углерода от атомной электростанции очень низкие.

Недостатками атомной электростанции являются ядерные отходы, которые она создает, и высокая стоимость их строительства. Ядерная энергия составляет более 10% мировых потребностей в энергии.

Самая большая атомная электростанция в мире - это электростанция Касивадзаки-Карива, расположенная в Японии.Он способен производить 7 965 МВт энергии с использованием семи реакторов с кипящей водой.

Первые две электростанции, которые мы обсуждали, имеют низкий углеродный след. Электростанции, работающие на угле, - полная противоположность. У них большой углеродный след, однако на угольные электростанции приходится почти 40% мировых потребностей в энергии.

Угольные или угольные электростанции сжигают уголь для преобразования воды в пар. Затем этот пар используется для вращения турбин, которые вырабатывают электричество с помощью генератора.

A 1000MW угольная электростанция сжигает 9000 тонн угля в сутки. Этот процесс выбрасывает в воздух очень большое количество загрязняющих веществ.

Когда мы посмотрим на потребление угля для производства электроэнергии, ни одна страна не приблизится к Китаю. Восемь из одиннадцати мощных (более 5ГВт ) находятся в Китае.

Кроме того, Китай является крупнейшим источником выбросов CO2 в мире!

Электростанция Датанг-Туокетуо - крупнейшая в мире тепловая электростанция мощностью 6 штук.7GW . Эта угольная электростанция использует более 21 миллиона тонн угля в год для удовлетворения энергетических потребностей Китая.

Угольные электростанции относятся к категории тепловых электростанций. Дизельные электростанции и электростанции, работающие на природном газе, - это два других типа тепловых электростанций, которые обычно используются для производства электроэнергии.

С развитием энергетики у нас теперь есть больше, чем просто тепловые, атомные и гидроэлектростанции.Их называют нетрадиционными электростанциями.

Эти электростанции способны производить чистую энергию (или зеленую энергию). Давайте узнаем, о чем они все!

Солнечные электростанции: Солнечные электростанции используют энергию солнца для производства электроэнергии. Солнечные панели улавливают солнечный свет с помощью фотоэлементов и преобразуют его в электричество.

Сегодня все большее число стран обращаются к солнечной энергии, чтобы компенсировать свою зависимость от ископаемого топлива.Tengger Desert Solar Park в настоящее время является крупнейшей в мире солнечной электростанцией по мощности. Он способен производить 1,547 МВт энергии.

Ветровые электростанции: Ветровые электростанции преобразуют энергию ветра в электрическую с помощью ветряных турбин. Они также очень эффективны при производстве чистой энергии.

Набор ветряных мельниц, расположенных на территории, называется ветровой фермой. Ветряная электростанция Ганьсу в Китае, год завершения которой - 2020, считается самой большой ветряной электростанцией в мире.

Геотермальная электростанция: Геотермальные электростанции похожи на паротурбинные электростанции, которые мы обсуждали ранее. Однако вместо сжигания ископаемого топлива геотермальные электростанции используют тепло ядра Земли для создания пара.

Крупнейшей геотермальной электростанцией является комплекс Гейзеров, расположенный в США. Он способен производить 1520 МВт энергии. Самым большим ограничением геотермальной энергии является то, что есть только несколько мест на земле, где ее можно установить.Кроме того, стоимость бурения и строительства установок может быть довольно высокой.

Приливная электростанция: Приливные электростанции используют приливные заграждения или приливные заграждения, чтобы использовать силу приливов. Темпы внедрения приливных электростанций были низкими, так как существуют некоторые критические ограничения на внедрение приливных электростанций.

На протяжении многих лет мы наблюдаем устойчивый рост спроса на энергию во всем мире.И, двигаясь вперед, нет никаких признаков того, что эта закономерность в ближайшее время замедлится! Ежегодный рост уровней загрязнения свидетельствует о тревожных темпах потребления ископаемого топлива.

СВЯЗАННЫЙ: ЭНЕРГЕТИКА ЯДЕРНОГО СЛИЯНИЯ В 21 ВЕКЕ

Однако мы можем отказаться от источников энергии с высоким содержанием углерода, таких как ископаемое топливо, и перейти на возобновляемые источники энергии. Различные компании и страны приложили огромные усилия, чтобы воплотить это видение в жизнь.

В ближайшие годы мы можем надеяться увидеть больше электростанций, работающих на экологически чистой энергии, а не фабрик по производству CO2.
.
Гидроэнергетика | Национальное географическое общество

Гидроэнергетика, также называемая гидроэлектроэнергией или гидроэлектроэнергией, представляет собой форму энергии, которая использует энергию движения воды, например воды, текущей по водопаду, для выработки электроэнергии. Люди использовали эту силу на протяжении тысячелетий. Более двух тысяч лет назад люди в Греции использовали проточную воду, чтобы превратить колесо своей мельницы, чтобы перемолоть пшеницу в муку.

Как работает гидроэнергетика?

Большинство гидроэлектростанций имеют резервуар с водой, задвижку или клапан для контроля количества воды, вытекающей из резервуара, а также выпускное отверстие или место, куда вода попадает после стекания вниз.Вода накапливает потенциальную энергию непосредственно перед тем, как вытечь через вершину плотины или стечь с холма. Потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, когда вода течет вниз. Воду можно использовать для вращения лопастей турбины для выработки электроэнергии, которая распределяется среди потребителей электростанции.

Типы гидроэлектростанций

Существует три различных типа гидроэлектростанций, наиболее распространенным из которых является водохранилище.В водохранилище плотина используется для управления потоком воды, хранящейся в бассейне или резервуаре. Когда требуется больше энергии, из плотины сбрасывается вода. Когда вода выпускается, сила тяжести берет верх, и вода течет вниз через турбину. Когда лопасти турбины вращаются, они приводят в действие генератор.

Другой тип гидроэлектростанции - водозаборное сооружение. Этот вид растений уникален тем, что не использует плотину. Вместо этого он использует серию каналов для направления текущей речной воды к турбинам, приводящим в действие генераторы.

Третий тип установок называется гидроаккумулирующим. Эта установка собирает энергию, произведенную из солнечной, ветровой и ядерной энергии, и хранит ее для будущего использования. Станция накапливает энергию, перекачивая воду из бассейна на более низкой высоте в резервуар, расположенный на более высокой высоте. Когда есть высокий спрос на электричество, сбрасывается вода из верхнего бассейна. Когда эта вода стекает обратно в нижний резервуар, она вращает турбину для выработки большего количества электроэнергии.

Насколько широко в мире используется гидроэнергетика?

Гидроэнергетика - наиболее часто используемый возобновляемый источник электроэнергии. Китай - крупнейший производитель гидроэлектроэнергии. Другие ведущие производители гидроэнергии во всем мире включают США, Бразилию, Канаду, Индию и Россию. Примерно 71 процент всей возобновляемой электроэнергии, производимой на Земле, вырабатывается гидроэнергетикой.

Какая самая большая гидроэлектростанция в мире?

Плотина «Три ущелья» в Китае, сдерживающая реку Янцзы, является крупнейшей плотиной гидроэлектростанции в мире с точки зрения производства электроэнергии.Плотина имеет длину 2335 метров (7660 футов) и высоту 185 метров (607 футов) и имеет достаточно генераторов, чтобы производить 22 500 мегаватт энергии.

.
Производство гидроэлектроэнергии

Hydroelectric Power

Гидроэнергетика, использующая потенциальную энергию рек, в настоящее время обеспечивает 17,5% мировой электроэнергии (99% в Норвегии, 57% в Канаде, 55% в Швейцарии, 40% в Швеции, 7% в США). За исключением нескольких стран, где их много, гидроэнергетические мощности обычно используются для удовлетворения пиковых нагрузок, потому что они легко останавливаются и запускаются.Это не является важным вариантом для будущего в развитых странах, потому что большинство крупных участков в этих странах, имеющих потенциал для использования гравитации таким образом, либо уже эксплуатируются, либо недоступны по другим причинам, например, по экологическим соображениям. Рост до 2030 года ожидается в основном в Китае и Латинской Америке.

Гидроэнергия доступна во многих формах: потенциальная энергия от высоких напоров воды, удерживаемых в плотинах, кинетическая энергия от течения в реках и приливных плотинах, а также кинетическая энергия от движения волн на относительно статичных водных массах.Было разработано много оригинальных способов использования этой энергии, но большинство из них включает направление потока воды через турбину для выработки электроэнергии. Те, которые обычно не предполагают использование движения воды для приведения в действие какого-либо другого гидравлического или пневматического механизма для выполнения той же задачи.

Гидравлические турбины

Подобно паровым турбинам, водяные турбины могут зависеть от импульса рабочего тела на лопатки турбины или реакции между рабочим телом и лопатками, чтобы вращать вал турбины, который, в свою очередь, приводит в действие генератор.Несколько различных семейств турбин были разработаны для оптимизации производительности для конкретных условий водоснабжения.

Выходная мощность турбины

Обычно турбина преобразует кинетическую энергию рабочего тела, в данном случае воды, во вращательное движение вала турбины.

Швейцарский математик Леонард Эйлер показал в 1754 году, что крутящий момент на валу равен изменению углового момента потока воды, когда он отклоняется лопатками турбины, а генерируемая мощность равна крутящему моменту на валу, умноженному на скорость вращения. вал.См. Следующую схему.

Обратите внимание, что этот результат не зависит от конфигурации турбины или того, что происходит внутри турбины. Все, что имеет значение, - это изменение углового момента жидкости между входом и выходом турбины.

Эффективность выработки гидроэлектроэнергии

Производство электроэнергии на гидроэлектростанциях на сегодняшний день является наиболее эффективным методом крупномасштабного производства электроэнергии.См. Сравнительную таблицу. Энергетические потоки сконцентрированы, и ими можно управлять. В процессе преобразования кинетическая энергия улавливается и преобразуется непосредственно в электрическую. Нет неэффективных промежуточных термодинамических или химических процессов и потерь тепла. Однако общий КПД никогда не может быть 100%, поскольку извлечение 100% кинетической энергии текущей воды означает, что поток должен остановиться.

Эффективность преобразования гидроэлектростанции зависит в основном от типа используемой водяной турбины и может достигать 95% для крупных установок.Небольшие электростанции с выходной мощностью менее 5 МВт могут иметь КПД от 80 до 85%.

Однако трудно извлечь мощность из малых расходов.

Примечание: Теоретический предел эффективности преобразования Бетца 59,3%, который представляет собой максимальный КПД, который может быть получен от ветряной турбины, не применяется к гидравлическим турбинам, поскольку существует множество вариантов конструкции турбин и более возможных средств управления потоками воды. .Это означает, что существуют эквивалентные вариации потенциального КПД турбины, многие из которых могут превышать предел Беца.

Узнайте больше об исторических разработках в области гидроэнергетики и других примерах.

Типы турбин

Наиболее подходящая турбина для использования зависит от скорости потока воды и напора или давления воды.

Импульсные турбины

Импульсные турбины требуют тангенциального потока воды с одной стороны рабочего колеса турбины (ротора) и поэтому должны работать только при частичном погружении. Они лучше всего подходят для приложений с высоким напором, но с низким расходом воздуха, например, с быстрым течением мелководья, хотя они используются в широком диапазоне ситуаций с напором от 15 до почти 2000 метров.

Турбина Пелтон

Турбина Пелтона является примером импульсной турбины. Напор высокого давления вызывает очень быстрые водяные струи, сталкивающиеся с лопастями, что приводит к очень высоким скоростям вращения турбины. Разделенные пары ковшей разделяют поток воды, обеспечивая сбалансированное осевое усилие на рабочем колесе турбины.

Колеса
Pelton идеальны для установок малой мощности с выходной мощностью 10 кВт или меньше, но они также использовались в установках с выходной мощностью до 200 МВт.

Возможен КПД до 95%.

Реакционные турбины

Реакционные турбины предназначены для работы с рабочим колесом турбины, полностью погруженным в воду или заключенным в кожух для сдерживания давления воды. Они подходят для нижнего напора воды до 500 метров и менее и являются наиболее часто используемыми турбинами большой мощности.

Турбина Фрэнсиса

Турбина Фрэнсиса является примером реакционной турбины. Водяной поток входит в радиальном направлении к оси и выходит в направлении оси.

Крупногабаритные турбины, используемые на плотинах, способны выдавать мощность более 500 МВт при напоре воды около 100 метров с КПД до 95%

Пропеллерные турбины и турбины Каплана

Пропеллерная турбина - еще один пример реактивной турбины.Разработанный для работы полностью под водой, он похож по форме на гребной винт корабля и является наиболее подходящей конструкцией для источников воды с низким напором и высокой скоростью потока, например, в медленно текущих реках. Конструкции оптимизированы для определенной скорости потока, и эффективность быстро падает, если скорость потока падает ниже расчетной. Версия Kaplan имеет лопатки с регулируемым шагом, что позволяет ей эффективно работать в широком диапазоне расходов.

См. Также паровые турбины

Электроэнергия от плотин (потенциальная энергия)

Характеристики поставки

Установка плотины гидроэлектростанции использует потенциальную энергию воды, удерживаемой в плотине, для привода водяной турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие электрический генератор.Таким образом, доступная энергия зависит от напора воды над турбиной и объема воды, протекающей через нее. Турбины обычно реактивного типа, лопасти которых полностью погружены в поток воды.

На схеме напротив показана типичная конфигурация турбины и генератора, используемой в плотине.

Источник U.С. Инженерный корпус армии

Источник: TVA

Строительные работы, связанные с обеспечением гидроэнергии от плотины, обычно во много раз превышают стоимость турбин и связанного с ними оборудования для выработки электроэнергии.Однако плотины представляют собой большой резервуар для воды, из которого можно контролировать поток воды и, следовательно, выходную мощность генератора. Резервуар также служит буфером снабжения, накапливая лишнюю воду во время дождливых периодов и выпуская ее во время засухи.

Накопление ила за плотиной может вызвать проблемы с обслуживанием.

Доступная мощность

Потенциальная энергия на единицу объема = ρgh

Где ρ - плотность воды (10 ³ кг / м ³), ч - напор воды и г - гравитационная постоянная (10 м / с ²)

Мощность P от плотины дает

P = ηρghQ

Где Q - это объем воды, протекающей в секунду (расход в м ³ / секунду), а η - это КПД турбины.

Для воды, протекающей со скоростью один кубический метр в секунду из напора в один метр, вырабатываемая мощность эквивалентна 10 кВт при условии эффективности преобразования энергии 100% или чуть более 9 кВт при КПД турбины от 90% до 95%.

Сила «русла реки» (кинетическая энергия)

Характеристики поставки

«Русловые» сооружения не зависят от затопления больших участков земли с образованием плотин.Вместо этого необходимое постоянное водоснабжение может быть получено из естественных озер и водохранилищ, расположенных выше по течению. Обычно они используются для небольших схем, генерирующих выходную мощность менее 10 мегаватт.

Вода из быстро текущей реки или ручья отводится через турбину, часто через колесо Пелтона, которое приводит в действие электрический генератор. Местный напор воды может быть по существу ненамного больше нуля, и турбина предназначена для преобразования кинетической энергии текущей воды во вращательную энергию турбины и генератора.Таким образом, доступная энергия зависит от количества воды, протекающей через турбину, и квадрата ее скорости.

Импульсные турбины, которые только частично погружены в воду, чаще используются в установках с быстрым течением русла реки, в то время как в более глубоких, медленных реках с большим напором воды можно использовать полностью погруженные реакционные турбины Каплана для извлечения энергии из воды. течь.

Речные проекты намного дешевле строительства плотин из-за более простых требований к строительным работам.Однако они чувствительны к колебаниям количества осадков или водного потока, которые уменьшают или даже сокращают потенциальную выработку электроэнергии в периоды засухи. Чтобы избежать проблем, связанных с сезонным речным стоком или даже суточными колебаниями, русловые установки могут включать дополнительный, ограниченный объем «искусственно созданных» водохранилищ, называемых «водоемами», для поддержания работы станции в засушливые периоды. .

С другой стороны, в условиях наводнения установка может быть не в состоянии приспособиться к более высоким расходам, и вода должна отклоняться вокруг турбины, теряя потенциальную генерирующую способность увеличенного потока воды.

Из-за этих ограничений, если строительство плотины невозможно, для работы речных сооружений также может потребоваться какая-либо форма резервного питания, такая как аккумуляторная батарея, аварийные генераторы или даже подключение к сети. См. «Использование возобновляемых источников энергии» для получения более подробной информации о вариантах резервного копирования.

Доступная мощность

Максимальная выходная мощность турбины, используемой в режиме реки, равна кинетической энергии (½ мВ ²) воды, падающей на лопасти.Принимая во внимание КПД η турбины и ее установки, максимальная выходная мощность P _max определяется как

P _макс = ½ηρQv ²

, где v - скорость потока воды, а Q - объем воды, протекающей через турбину в секунду.

Q выдается

Q = A v

, где A - рабочая площадь лопаток турбины.

Таким образом,

P _макс = ½ηρAv ³

Это соотношение также применимо к закрытым турбинам, используемым для улавливания энергии приливных потоков (см. Ниже), и является прямым аналогом уравнения для теоретической мощности, генерируемой ветряными турбинами. Обратите внимание, что выходная мощность пропорциональна кубу скорости воды.

Таким образом, мощность, генерируемая одним кубическим метром воды, протекающим со скоростью один метр в секунду через турбину со 100% -ным КПД, будет равна 0.5 кВт или чуть меньше с учетом неэффективности системы. Это всего лишь одна двадцатая мощности, генерируемой таким же объемным потоком из плотины выше. Для выработки такой же мощности с тем же объемом воды из русла реки скорость потока воды должна составлять √20 метров в секунду (4,5 м / с).

Tidal Power

Характеристики поставки

Использование силы приливов может быть достигнуто путем размещения двунаправленных турбин на пути приливного водного потока в заливах и устьях рек.Чтобы быть жизнеспособным, он должен иметь большой диапазон приливов и отливов и включать создание барьера через залив или устье, чтобы вода проходила через турбины, когда прилив приходит и уходит. Хотя приливная энергия, собранная в приливных прудах, использовалась со времен Римской империи для питания мельниц, современных установок немного. Первая станция, которая использовала приливную энергию в больших масштабах для производства электроэнергии, была построена в Рансе во Франции в 1966 году. Другие последовали в Канаде и России.

Приливная энергия наиболее близка из всех возобновляемых периодически возобновляемых источников к способности обеспечивать неограниченную, непрерывную и предсказуемую выходную мощность, но, к сожалению, в мире мало подходящих участков, а экологические ограничения пока не позволяют их повсеместному признанию.

Гидравлические турбины с кожухом, помещенные в глубоководные приливные течения, демонстрируют лучший потенциал для эксплуатации, хотя связанные с ними строительные работы более сложны, и несколько проектов находятся в стадии разработки.

Электроэнергия доступна только от шести до двенадцати часов в день в зависимости от приливов и отливов.

Доступная мощность

Максимальная выходная мощность водяной турбины в кожухе, используемой в системах приливной энергии, равна кинетической энергии воды, падающей на лопасти, аналогично расчету для «потока реки» выше.Принимая во внимание КПД η турбины и ее установки, максимальная выходная мощность P _max определяется как

P _макс = ½ηρAv ³

, где v - скорость водяного потока, а A - рабочая площадь лопастей.

Турбина диаметром один метр с потоком воды один метр в секунду, протекающим через нее, произведет 0.4 кВт электроэнергии при 100% КПД. Точно так же турбина диаметром 3 метра с потоком воды 3 метра в секунду будет производить 32 кВт мощности.

Мощность волны

Характеристики поставки

Энергия, доступная от движения поверхностных волн океана, почти ограничена, но оказалось чрезвычайно трудно уловить.Было предложено много оригинальных систем, но, за исключением очень маленьких установок, очень немногие из них вырабатывают электроэнергию в коммерческих целях, и большинству препятствуют практические проблемы.

Некоторые из этих предложений описаны ниже. Большинство из них все еще находится в экспериментальной фазе, и многие из них не масштабируются до систем высокой емкости.

Системы преобразования энергии

Качающаяся поплавковая система

Одним из простейших и наиболее распространенных решений является система колеблющихся поплавков, в которой поплавок размещен внутри буя цилиндрической формы, открытого снизу и пришвартованного к морскому дну.Внутри цилиндра поплавок перемещается вверх и вниз по поверхности волн, когда они проходят через буй.

Для превращения движения поплавка в электрическую энергию применялись различные методы. К ним относятся: -

Гидравлические системы, в которых воздух сжимается в пневматическом резервуаре над поплавком во время его восходящего движения по гребням волн. После прохождения гребней воздух расширяется и заставляет поплавок опускаться в следующие впадины волн.Затем гидравлическая система использует возвратно-поступательное движение поплавка для прокачки воды через водяную турбину, которая приводит в действие роторный электрический генератор.

Пневматические системы, в которых воздух, вытесняемый в цилиндре, используется для питания воздушной турбины, приводящей в действие генератор.

Линейные генераторы для преобразования возвратно-поступательного движения поплавка непосредственно в электрическую энергию.

Вместо того, чтобы вырабатывать электричество на борту буя, некоторые системы перекачивают гидравлическую жидкость на берег к береговым генераторам.

Система качающихся лопастей

В этой системе используются большие весла, пришвартованные к дну океана, чтобы имитировать покачивание морских растений в присутствии океанских волн. Лопасти прикреплены к специальным шарнирным соединениям в основании, которые используют раскачивающее движение лопастей для прокачки воды через турбогенератор.

Система колеблющегося змея

Система змеи использует серию плавающих цилиндрических секций, соединенных шарнирными соединениями.Плавающая змея привязана к морскому дну и сохраняет положение головой в волнах. Волновое движение на шарнирах используется для прокачки масла под высоким давлением через гидравлические двигатели через сглаживающие аккумуляторы. В гидравлические двигатели, в свою очередь, приводят в действие электрогенераторы для производства электрическая мощность.

Колеблющаяся водяная колонна

Водные столбы образуются внутри крупных бетонных сооружений, построенных на береговой линии или на плотах.Структура открыта как вверху, так и внизу. Нижний конец погружен в море, и воздушная турбина заполняет отверстие наверху. Подъем и опускание водяного столба внутри конструкции перемещает столб воздуха над ним, прогоняя воздух через турбогенератор. Турбина имеет подвижные лопатки, которые вращаются, чтобы поддерживать однонаправленное вращение, когда движение воздушного столба меняется на противоположное.

Система датчика давления

В гидравлической насосной системе используется погружной газовый резервуар с жесткими стенками и основанием и гибкой сильфонной крышкой.Газ в резервуаре сжимается и расширяется в ответ на изменения давления от волн, проходящих над головой, заставляя верхнюю часть подниматься и опускаться. Рычаг, прикрепленный к центру верхней части, приводит в движение поршни, которые перекачивают воду под давлением на берег для привода гидрогенераторов.

Системы захвата волн

В системах захвата волн используется сужающийся пандус для направления волн в приподнятый резервуар.Волны, попадающие в воронку широким фронтом, концентрируются в сужающемся канале, что приводит к увеличению амплитуды волны. Увеличенной высоты волны в сочетании с движением воды достаточно, чтобы поднять некоторое количество воды вверх по пандусу и в резервуар, расположенный над уровнем моря. Затем вода из резервуара может быть выпущена через гидроэлектрическую турбину, расположенную ниже резервуара, для выработки электроэнергии.

Системы перекрытия волны

Это плавучие системы, аналогичные описанной выше наземной системе.Они фокусируют волны на сужающейся рампе, что приводит к увеличению их амплитуды. Гребни волн превышают пандус и переходят в невысокую плотину. Затем вода из невысокой плотины течет через гидроэлектрические турбины обратно в море под плавучую конструкцию.

Рычажные системы

Разработаны различные системы захвата энергии на основе рычага.Длинные рычаги можно устанавливать на стальных сваях или на плавучих платформах. К концам рычагов прикреплены большие поплавки или буи, которые перемещаются вверх и вниз вместе с волнами.

Движение рычагов заставляет жидкость поступать в центральный гидроаккумулятор и через турбину генератора. В качестве альтернативы воду под высоким давлением можно перекачивать на берег для питания береговых генераторов.

Технические проблемы

При разработке практических систем для улавливания волновой энергии возникают серьезные технические проблемы.

Изменчивость морских условий

Морские условия, как известно, изменчивы, и система должна быть способна справляться с широким диапазоном амплитуд и частот волн, а также с изменениями направлений течений.

Соответствие генерирующего оборудования волновым характеристикам

Требуются механизмы для преобразования мощности нерегулярных колеблющихся механических сил, индуцированных волнами, в электрическую энергию, синхронизированную с сетью.Это может быть связано с дорогой силовой электроникой.

Типичные вращающиеся машины, используемые для выработки электроэнергии, работают с синхронной скоростью 1200 об / мин. (20 оборотов в секунду), тогда как частота волн, управляющих генератором, вероятно, будет между 5 и 10 секундами за цикл. Для обеспечения этого соотношения 200: 1 рабочих скоростей требуется механическая зубчатая передача, возможно, в сочетании со специальными тихоходными генераторами, включающими большое количество пар полюсов.

Одним из способов решения всех этих проблем является использование гидроаккумуляторов на месте или на берегу, чтобы сгладить подачу энергии к генератору.

Оборудование строительное

Для систем разумного размера будут задействованы очень высокие механические силы, преобразующие энергию волны в механическую энергию для приведения в действие электрического генератора.

Размещение и швартовка оборудования

Должны быть предусмотрены прочные кожухи для защиты генерирующего оборудования от суровых условий окружающей среды.

Удерживать установку на месте также особенно сложно на большой глубине.

Передача энергии

Необходимо разработать армированные и изолированные кабели с низкими потерями или трубы высокого давления для доставки электрической или гидравлической энергии обратно на берег.

Сопротивление штормовому урону

Урон от шторма - серьезная угроза.Частота появления волн любой конкретной амплитуды соответствует распределению Рэлея, аналогичному тому, которое применяется к скорости ветра. Хотя частота серьезных штормов может быть довольно небольшой, каждые 50 лет можно ожидать появления волны, в десять раз превышающей среднюю амплитуду. Из приведенного ниже расчета мощности мощность волны пропорциональна квадрату амплитуды волны. Это означает, что установка должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать силы, в сто раз превышающие нормальный рабочий уровень.Это значительно увеличивает затраты.

Доступная мощность

Мощность волны на единицу длины волнового фронта P _L определяется (Twiddel & Weir. Renewable Energy Resources) как

P _L = ρga ² λ / 4T

Где ρ - плотность воды (10 ³ кг / м ³), a - амплитуда волны (половина высоты волны), г - гравитационная постоянная (10 м / м). sec ²), λ - длина волны колебания и T - период волны.

Таким образом, для волны амплитудой 1,5 метра, длиной 100 метров и периодом 5 секунд мощность на метр волнового фронта будет 75 кВт.

Тепловая энергия океана

Безграничная тепловая энергия более теплых океанов мира может также использоваться для выработки электроэнергии во многом так же, как геотермальное тепло используется для производства электроэнергии.К сожалению, эффективность преобразования очень низкая, а экономическую целесообразность трудно оправдать текущими ценами на энергию. Процесс и потенциал описаны более подробно в разделе «Преобразование тепловой энергии океана» (OTEC) на страницах «Геотермальная энергия».

См. Также Генераторы

Вернуться к Обзор электроснабжения

.
гидроэлектростанций | Определение и факты
Узнайте о функционировании прототипа Pelamis и его потенциале для использования энергии волн Северного моря
Обзор усилий по созданию полезной энергии из волн, включая обсуждение генератора энергии Pelamis в Северном море. побережье Шотландии.
Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видео для этой статьи
Гидроэлектроэнергия , также называемая гидроэнергетика , электричество, производимое генераторами, приводимыми в действие турбинами, которые преобразуют потенциальную энергию падающей или быстро текущей воды в механическую .В начале 21 века гидроэлектроэнергия была наиболее широко используемой формой возобновляемой энергии; в 2019 году на его долю приходилось более 18 процентов от общей мощности по выработке электроэнергии в мире.

Подробнее по этой теме

Китай: гидроэнергетический потенциал

Разветвленная речная сеть Китая и гористая местность предоставляют широкие возможности для производства гидроэлектроэнергии.Большая часть ...

При производстве гидроэлектроэнергии вода собирается или хранится на более высоком уровне и направляется вниз по большим трубам или туннелям (водозаборникам) на более низкую отметку; разница в этих двух высотах известна как голова. В конце своего прохождения по трубам падающая вода заставляет турбины вращаться. Турбины, в свою очередь, приводят в действие генераторы, которые преобразуют механическую энергию турбин в электричество. Затем трансформаторы используются для преобразования переменного напряжения, подходящего для генераторов, в более высокое напряжение, подходящее для передачи на большие расстояния.Сооружение, в котором размещаются турбины и генераторы и в которое питаются трубы или водозаборники, называется электростанцией.
гидроэлектрические турбогенераторы
гидроэлектрические турбогенераторы.
© tomalu / Fotolia
Гидроэлектростанции обычно располагаются на плотинах, которые наводняют реки, тем самым повышая уровень воды за плотиной и создавая максимально возможный напор. Потенциальная мощность, которая может быть получена из объема воды, прямо пропорциональна рабочему напору, так что для установки с высоким напором требуется меньший объем воды, чем для установки с низким напором, чтобы производить такое же количество энергии.В некоторых плотинах электростанция сооружается на одном фланге плотины, причем часть плотины используется как водосброс, через который во время паводков сбрасывается избыточная вода. Там, где река протекает в узком крутом ущелье, ГЭС может располагаться внутри самой плотины.

В большинстве населенных пунктов потребность в электроэнергии значительно варьируется в разное время суток. Для выравнивания нагрузки на генераторы иногда строятся гидроаккумулирующие гидроэлектростанции. В периоды непиковой нагрузки часть доступной дополнительной мощности подается на генератор, работающий как двигатель, заставляя турбину перекачивать воду в приподнятый резервуар.Затем, в периоды пиковой нагрузки, воде снова дают возможность течь через турбину для выработки электроэнергии. Системы гидроаккумулирования эффективны и обеспечивают экономичный способ выдерживать пиковые нагрузки.
Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня
В некоторых прибрежных районах, таких как устье реки Ранс в Бретани, Франция, были построены гидроэлектростанции, чтобы использовать преимущества приливов и отливов.Когда наступает прилив, вода собирается в один или несколько резервуаров. Во время отлива вода в этих резервуарах сбрасывается для приведения в действие гидравлических турбин и связанных с ними электрических генераторов ( см. мощность приливов).
приливная сила
Схема плотины приливной силы.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Падающая вода - один из трех основных источников энергии, используемых для выработки электроэнергии, два других - ископаемое топливо и ядерное топливо.Гидроэнергетика имеет определенные преимущества перед этими другими источниками. Он является постоянно возобновляемым благодаря повторяющемуся характеру гидрологического цикла. Не вызывает теплового загрязнения. (Однако некоторые плотины могут выделять метан в результате разложения растительности под водой.) Гидроэлектроэнергия является предпочтительным источником энергии в районах с сильными дождями, а также в холмистых или горных районах, которые находятся в разумной близости от основных центров нагрузки. Некоторые крупные гидроузлы, удаленные от центров нагрузки, могут быть достаточно привлекательными, чтобы оправдать строительство длинных высоковольтных линий электропередачи.Небольшие местные гидроэлектростанции также могут быть экономичными, особенно если они сочетают хранение воды во время небольших нагрузок с производством электроэнергии во время пиковых нагрузок. Многие из негативных воздействий гидроэлектроэнергии на окружающую среду происходят из-за связанных с ними плотин, которые могут препятствовать миграции нерестовых рыб, таких как лосось, и навсегда затоплять или перемещать экологические и человеческие сообщества по мере заполнения водохранилищ.
Плотина Норрис
Плотина Норрис, эксплуатируемая Управлением долины Теннесси, Норрис, Теннесси.
© Брайан Бусовицки / Shutterstock.com .
Смотрите также

Самые необычные земноводные в мире

Самый лучший в мире тренер по футболу

Самый лучший в мире планшет

Какой самый дорогой стадион в мире

Самая населенная столица в мире

Самая мелкая в мире трава

Топ 10 самых необычных растений в мире

Самый пьяный в мире город

Самый длинный город в мире топ 10

Самый известный спортсмен в мире

Самый лучший биатлонист в мире за всю историю