Гувер бөгеті

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

ҒҰМАРБЕК ДАУКЕЕВ АТЫНДАҒЫ АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТI
ЖЫЛУ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАСҚАРУ ЖҮЙЕЛЕРІ ИНСТИТУТЫ
Жылуэнергетикалық қондырғылар кафедрасы

ПӘННІҢ АТЫ: Заманауи жылу энергетика негiздерi

Реферат тақырыбы: гидроэлектростанциялардың энергетикалық жабдықтары

Орындаған: Мендигалиев Рахат
Тобы: ЭАЭМк21-1
Қабылдаған: Туменбаева М.Т.
аға оқутышы

Алматы

2021 ж.
Мазмұны

Мазмұны ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 2
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
Тарих 4
Болашақ әлеует 5
Ұсыну әдістері 5
Кәдімгі (бөгеттер) 6
Сорғы-сақтау 6
Өзен ағысы 6
Толқын 6
Гидроэлектроқондырғылардың өлшемдері, түрлері және қуаттары 7
Ірі нысандар 7
Кішкентай 7
Микро 8
Пико 8
Жерасты 8
Қол жетімді қуатты есептеу 9
Қасиеттері 9
Артықшылықтары 9
Кемшіліктері 11
Электр энергиясын өндірудің басқа әдістерімен салыстыру және өзара әрекеттесу 13
Әлемдік су электр қуаты 14
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16

Кіріспе
Гидроэлектр станциясы - электр генераторын айналдыратын гидравликалық турбинамен су ағынының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін электр станциясы.
Су энергетикасы (Гидроэнергетика; грек, "һydor" -- су, ылғал, energia -- қызмет, әрекет):
Қазақстандағы ең алғашқы ГЭС 1902 жылы Зырян кенішін энергиямен қамтамасыз ету мақсатында Тұрғысын өзенінде салынды. Оның қуаты 1 мың кВт болды. Соңғы жылдары кешенді мақсатта пайдаланылатын бірнеше ірі су-энергетикалық тораптар іске қосылды: Ертіс өзенінде Өскемен ГЭС-і және Бұқтырма ГЭС-і, Іле өзенінде Қапшағай ГЭС-і және т.б. Елімізде су-энергетика құрылыс объектілерінен басқа 200-ден астам шағын және орташа ГЭС салынған. Қазақстандағы ірі ГЭС-тердің барлығы энергия жүйесі құрамындағы жылу станцияларымен үйлестіріле пайдаланылады.
Су энергетика қорлары -- өзендер мен сарқырамалардың құлама суынан алуға болатын энергия қоры. Энергияның бұл көзінің артықшылығы -- оның қоры сарқылмайды, үнемі қалпына келіп отырады. Бұл энергияның арзан, әрі гигиеналық түрғыдан таза түрі болып табылады. Су энергиясының қоры жөнінен Қытай, АҚШ, Канада дүние жүзіндегі алғашқы орындарды иеленеді.
1) Бөгет салу арқылы немесе бөгетсіз ағын судан энергия алу. Таулы жердегі өзендер ГЭС-тер салуға қолайлы. Қазіргі уақытта үлкен ГЭС-тер салудың келешегі жоқ, оларды бөгет салуды қажет етпейтін ағыны жылдам шағын немесе үлкен өзендерде салу ыңғайлы деп есептеледі. Кіші су энергетикасы дәстүрлі емес энергетикаға жатады;
2) Бөгет салу арқылы немесе салмай, аққан судан энергия алу. Су энергиясының біршама арзандығына қарамастан, ресурстардың шектеулілігіне және энергия қондырғыларының көп аумақты алатынына байланысты болашақта ол дүние жүзіндегі энергетиканың 5%-ынан аспайтын болады.
ГЭС-тің жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Гидротехникалық тізбек құрылыстарды қажетті су қысымын гидро-турбиналық қалақшаларына түсіріп, қолданыстағы генераторларға келіп электр энергиясын шығаруды қамтамасыз етеді. Қажетті су қысымы бөгет салу арқылы, және белгілі бір жерде өзеннің концентрациясы нәтижесінде, немесе деривациялы - табиғи су ағынымен. Кейбір жағдайларда қажетті су қысымын алу үшін бөгет және деривация бірге пайдаланылады. Су электр станциясының ғимаратында барлық энергетикалық жабдықтар орналасқан. Оның өзінің белгілі бір мақсатына байланысты бөлінеді. Машиналық залында су ағынының энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын гидроагрегаттар орналасқан. ГЭС-тің жұмысын бақылауда басқару құрылғысы және әртүрлі қосымша құрал-жабдықтар, трансформаторлық станция, тарату құрылғылары және тағы басқалары бар.

Тарих

Музей-гидроэлектростанциясы the қаланың астында ″ Сербия, 1900 жылы салынған.[[][4]]
Гидроэнергетика ежелгі дәуірден бастап ұн тарту және басқа да міндеттерді орындау үшін қолданылған. 18 ғасырдың аяғында гидравликалық энергия бастауға қажетті қуат көзін берді Өнеркәсіптік революция. 1770 жылдардың ортасында француз инженері Бернард орманы де Белидор жарияланған Сәулет гидравликасытік және көлденең осьтік гидравликалық машиналарды сипаттаған және 1771 ж Ричард АркрайтТіркесімі су қуаты, су жақтауы, және үздіксіз өндіріс қазіргі заманғы жұмыспен қамту тәжірибесімен бірге зауыттық жүйені дамытуда маңызды рөл атқарды.[5] 1840 жж гидравликалық электр желісі гидроэнергияны өндіріп, соңғы тұтынушыларға беру үшін жасалған. 19 ғасырдың соңына қарай электр генераторы әзірленді және оны гидравликамен біріктіруге болады.[6] Туындайтын өсіп келе жатқан сұраныс Өнеркәсіптік революция дамуға да түрткі болар еді.[7] 1878 жылы әлемдегі бірінші гидроэлектрлік схема әзірленді Cragside жылы Northumberland, Англия Уильям Армстронг. Ол жалғыз қуатты күшейту үшін қолданылған доға шамы оның сурет галереясында.[8] Ескі Шоелкопф No1 электр станциясы, АҚШ, жақын Ниагара сарқырамасы, 1881 жылы электр қуатын шығара бастады. Бірінші Эдисон су электр станциясы Вулкан көшесі зауыты, 1882 жылы 30 қыркүйекте жұмыс істей бастады Эпплтон, Висконсин, қуаты шамамен 12,5 киловатт.[9] 1886 жылға қарай АҚШ пен Канадада 45 су электр станциялары болды; және 1889 жылға қарай тек Құрама Штаттарда 200 болды.

The Уорвик сарайы 1894 жылдан бастап 1940 жылға дейін қамалға электр энергиясын өндіру үшін пайдаланылған сумен жұмыс істейтін генераторлық үй
20 ғасырдың басында көптеген шағын су электр станцияларын метрополияларға жақын тауларда коммерциялық компаниялар салған. Гренобль, Франция өткізді Халықаралық гидроэнергетика және туризм көрмесімиллионнан астам келушілермен. 1920 жылы, Америка Құрама Штаттарында өндірілген қуаттың 40% -ы гидроэлектростанция болған кезде Федералдық қуат туралы заң заңға енгізілді. Заң актіні құрды Федералдық қуат комиссиясы федералды құрлықтағы және судағы су электр станцияларын реттеу. Электр станциялары үлкейген сайын, олармен байланысты бөгеттер қосымша мақсаттарды, соның ішінде дамыды тасқын суды бақылау, суару және навигация. Федералды қаржыландыру ауқымды даму үшін қажет болды, және сияқты федералды меншіктегі корпорациялар Теннеси алқабындағы билік (1933) және Bonneville Power Administration (1937) құрылды.[[][7]] Сонымен қатар Мелиорация бюросы 20 ғасырдың басында АҚШ-тың батыс суландыру жобаларын бастаған, енді 1928 ж. сияқты ірі гидроэлектростанциялар салуда. Гувер бөгеті.[[][10]] The Америка Құрама Штаттарының инженерлік корпусы аяқтай отырып, гидроэлектрлік дамуға да қатысты Бонневилл бөгеті 1937 жылы және оны мойындады 1936 жылғы су тасқынына қарсы күрес туралы заң су тасқынына қарсы федералды агенттік ретінде.[[11]]
Су электр станциялары 20-шы ғасырда кеңейе берді. Гидроэнергетика деп аталды ақ көмір.[12] Гувер бөгетібастауыш 1,345 МВт электр станциясы 1936 жылы әлемдегі ең ірі су электр станциясы болды; ол тұтылды 6,809 МВт Гранд-Кули бөгеті 1942 ж.[13] The Итайпу бөгеті 1984 жылы Оңтүстік Америкада ең ірі, өндіруші ретінде ашылды 14 ГВт, бірақ 2008 жылы асып түсті Үш шатқалды бөгет Қытайда 22,5 ГВт. Гидроэлектростанция кейбір елдерді, соның ішінде, қамтамасыз етеді Норвегия, Конго Демократиялық Республикасы, Парагвай және Бразилия, олардың электр қуатының 85% -дан астамы. Қазіргі уақытта Америка Құрама Штаттарында электр энергиясының жалпы өндірісінің 6,4% -ын қамтамасыз ететін 2000-нан астам су электр станциялары бар, бұл жаңартылатын электр энергиясының 49% құрайды.[7]
Болашақ әлеует
Әлемдегі гидроэнергетиканы дамытудың техникалық әлеуеті нақты өндіріске қарағанда әлдеқайда көп: игерілмеген әлеуетті гидроэнергетикалық қуаттың пайызы Еуропада - 71%, Солтүстік Америкада - 75%, Оңтүстік Америкада - 79%, Африкада - 95%. , 95% Таяу Шығыста, 82% Азия-Тынық мұхиты аймағында.[14] Батыс елдеріндегі жаңа су қоймаларының саяси шындығына, үшінші әлемдегі экономикалық шектеулерге және дамымаған аудандарда тарату жүйесінің болмауына байланысты, мүмкін техникалық пайдаланылатын әлеуеттің 25% -ы 2050 жылға дейін игерілуі мүмкін, оның негізгі бөлігі Азия-Тынық мұхиты аймағында. Кейбір елдер өздерінің гидроэнергетикалық әлеуетін жоғары деңгейде дамытты және олардың өсуіне өте аз мүмкіндік бар: Швейцария өзінің әлеуетінің 88% -ын, ал Мексика 80% -ын өндіреді.[14]
Ұсыну әдістері

Кәдімгі гидроэлектр бөгетінің көлденең қимасы

Сорғы-сақтау

Өзен ағысы

Тыныс
Кәдімгі (бөгеттер)
Сондай-ақ оқыңыз: Кәдімгі су электр станцияларының тізімі
Су электр энергиясының көп бөлігі потенциалды энергия туралы қарғыс су жүргізу а су турбинасы және генератор. Судан алынатын қуат көлем мен судың шығуы мен қайнар көзі арасындағы биіктіктің айырмашылығына байланысты. Бұл биіктік айырмашылығы деп аталады бас. Үлкен құбыр (қалам) суды жеткізеді су қоймасы турбинаға[15]
Сорғы-сақтау
Негізгі мақала: Айдалатын су қоймасы
Сондай-ақ оқыңыз: Айдалатын су электр станциясының тізімі
Бұл әдіс суды жылжыту арқылы жоғары қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін электр қуатын өндіреді су қоймалары әр түрлі биіктікте. Төмен электр қуатына қажеттілік туындаған кезде, артық өндіргіштік қабілеті жоғары су қоймасына су айдау үшін қолданылады. Сұраныс артқан кезде су турбина арқылы төменгі резервуарға қайта жіберіледі. Сорғы-қойма схемалары қазіргі кезде коммерциялық маңызды ауқымды құралдарды ұсынады электр энергиясын сақтау және күнделікті жақсарту сыйымдылық коэффициенті буын жүйесінің. Сорапты қойма энергия көзі болып табылмайды және листингтерде теріс сан түрінде көрінеді.[16]
Өзен ағысы
Негізгі мақала: Өзен суының ағымы
Сондай-ақ оқыңыз: Өзен бойындағы су электр станциясының тізімі
Өзен бойындағы гидроэлектростанциялар дегеніміз - бұл су қоймасының сыйымдылығы аз немесе жоқ, сондықтан тек сол сәтте тек жоғары ағыспен келетін суды генерациялауға болады, және кез-келген артық тұтыну пайдаланылмай өтуі керек. Өзен ағып кететін жерлерді таңдауда көлден немесе қолданыстағы су қоймасынан үнемі сумен қамтамасыз ету маңызды артықшылық болып табылады. Америка Құрама Штаттарында өзен гидроэнергетикасын іске қосу 60 000 мегаватт (80 000 000 а.к.) қамтамасыз етуі мүмкін (2011 жылы барлық пайдалану көлемінің шамамен 13,7%).[17]
Толқын
Негізгі мақала: Толқын күші
Сондай-ақ оқыңыз: Толқындық электр станцияларының тізімі
A тыныс күші станция толқындардың әсерінен күн сайын мұхит суының көтерілуі мен төмендеуін пайдаланады; мұндай көздер жоғары болжамды болып табылады, егер шарттар су қоймаларын салуға мүмкіндік берсе, мүмкін диспетчерлік жоғары сұраныс кезеңдерінде қуат өндіруге. Гидро схемалардың аз таралған түрлері суды пайдаланады кинетикалық энергия немесе суретке түсіру сияқты зақымдалмаған көздер су дөңгелектері. Тыныс күші бүкіл әлем бойынша салыстырмалы түрде аз жерлерде өміршең. Ұлыбританияда 2012 жылы пайдаланылған электр энергиясының 20% -ын өндіруге мүмкіндігі бар сегіз учаскені дамытуға болады.[18]
Гидроэлектроқондырғылардың өлшемдері, түрлері және қуаттары

Ірі нысандар
Сондай-ақ оқыңыз: Ірі электр станцияларының тізімі және Ірі су электр станцияларының тізімі
Ірі гидроэлектростанциялар әлемдегі ең ірі энергетикалық қондырғылар ретінде қарастырылады, ал кейбір гидроэлектростанциялар қазіргі қуаттылықтан екі еседен астам қуат өндіре алады. ірі атом электр станциялары.
Ірі су электр станцияларының қуаттылық диапазоны үшін ресми анықтама жоқ болса да, бірнеше жүзден астам нысандар мегаватт әдетте ірі гидроэлектростанциялар болып саналады.
Қазіргі уақытта төрт нысан ғана аяқталды 10 GW (10,000 МВт) бүкіл әлемде жұмыс істейді, төмендегі кестені қараңыз.[2]

Панорамалық көрінісі Итайпу бөгеті, сол жақта төгілетін сулар (суретке түсіру кезінде жабық). 1994 жылы Американдық құрылыс инженерлері қоғамы Итайпу бөгетін заманауи жетінің бірі етіп сайлады Әлем кереметтері.[[][19]]
Кішкентай
Негізгі мақала: Шағын гидро
Кіші гидроэлементтіліктің дамуы су электр энергиясы шағын қауымдастыққа немесе өндірістік зауытқа қызмет ететін масштабта. Шағын гидрожобаның анықтамасы әртүрлі, бірақ өндіргіштік қабілеті 10-ға дейін мегаватт (МВт) әдетте кішігірім гидро деп атауға болатын жоғарғы шекара ретінде қабылданады. Бұл созылуы мүмкін 25 МВт және 30 МВт жылы Канада және Америка Құрама Штаттары. Шағын гидроэлектростанциялардың өндірісі 2005 жылдан бастап 2008 жылға дейін 29% -ға өсті, бұл шағын гидроэлектронды әлемнің жалпы қуатын көтерді 85 GW. Оның 70% -дан астамы болды Қытай (65 ГВт), ілесуші Жапония (3,5 ГВт), Құрама Штаттар (3 ГВт), және Үндістан (2 ГВт).[20][21]

Микро-гидроқұрылым Вьетнам

Пико гидроэлектростанциясы Мондулкири, Камбоджа
Шағын гидростанциялар арзан жаңартылатын энергия көзі ретінде әдеттегі электр тарату желілеріне қосылуы мүмкін. Сонымен қатар, шағын гидрожобалар желіден қызмет ету тиімді емес оқшауланған жерлерде немесе ұлттық электр тарату желілері жоқ жерлерде салынуы мүмкін. Шағын гидрожобаларда, әдетте, су қоймалары мен азаматтық құрылыс жұмыстары минималды болғандықтан, олар үлкен гидромен салыстырғанда қоршаған ортаға әсері аз болып көрінеді. Қоршаған ортаға әсердің төмендеуі ағын ағыны мен қуат өндірісі арасындағы тепе-теңдікке тәуелді.
Микро
Негізгі мақала: Микро гидро
Микро гидро - бұл термин қолданылады су электр энергиясы әдетте өндіретін қондырғылар 100 кВт билік. Бұл қондырғылар оқшауланған үйге немесе шағын қоғамдастыққа қуат бере алады немесе кейде электр желілеріне қосылады. Мұндай қондырғылар дүние жүзінде көп, әсіресе дамушы елдерде, өйткені олар отын сатып алмай-ақ экономикалық энергия көзін қамтамасыз ете алады.[22] Микро гидрожүйелер комплемент фотоэлектрлік күн энергиясының жүйелері, өйткені көптеген аудандарда су ағыны, демек, қол жетімді гидроэнергия қыста күн энергиясы минимум болған кезде ең жоғары болады.
Пико
Негізгі мақала: Пико гидро
Pico hydro - бұл термин қолданылады су электр энергиясы астында ұрпақ 5 кВт. Бұл электр энергиясын аз мөлшерде қажет ететін шағын, шалғай елді мекендерде пайдалы. Мысалы, бірнеше үйге бір немесе екі люминесцентті шамдар мен теледидар немесе радионы қосу.[23] Тіпті 200-300 Вт-қа тең кіші турбиналар дамып келе жатқан елдегі жалғыз үйді тек 1 м (3 фут) құлдыратып қуаттана алады. Пико-гидро қондырғысы әдетте қолданылады өзен ағысыдемек, бөгеттер пайдаланылмайды, бірақ құбырлар ағынның бір бөлігін бұрады, оны градиентпен түсіреді және оны турбина арқылы ағынға қайтарар алдында.
Жерасты
Негізгі мақала: Жер асты электр станциясы
Ан жер асты электр станциясы әдетте үлкен нысандарда қолданылады және сарқырама немесе таулы көл сияқты екі су жолы арасындағы табиғи биіктіктің үлкен айырмашылығын қолданады. Су тоннелінің ең төменгі нүктесіне жақын орналасқан үңгірде салынған генераторлар залына суды биік қоймадан алу үшін туннель және суды төменгі шығатын су жолына апаратын көлденең құдық салынады.

Артқы жағындағы фреза мен бағаны өлшеу Әктас шығаратын станция жылы Манитоба, Канада.
Қол жетімді қуатты есептеу
Негізгі мақала: Гидроэнергетика
Су электр станциясында электр қуатын өндірудің жуықтау формуласы:

қайда
болып табылады күш (in.) ватт)
(және т.б.) - бұл коэффициент коэффициенті (бірліксіз, скалярлық коэффициент, 0-ден толық тиімсіз болса, 1-ге дейін).
(rho) болып табылады тығыздық су (~ 1000)кгм[3])
болып табылады ағынның көлемдік жылдамдығы (м[3] с)
болып табылады жаппай ағынның жылдамдығы (кг с)
(Дельта h) - биіктіктің өзгеруі (дюйм) метр)
болып табылады ауырлық күшіне байланысты үдеу (9,8 м с.)[2])
Ірі және заманауи турбиналармен тиімділік көбінесе жоғары болады (яғни 1-ге жақын). Электр энергиясының жылдық өндірісі қол жетімді сумен жабдықтауға байланысты. Кейбір қондырғыларда судың шығыны бір жыл ішінде 10: 1 есе өзгеруі мүмкін.
Қасиеттері
Артықшылықтары

The Ффестиниог электр станциясы генерациялай алады 360 МВт сұраныс туындағаннан кейін 60 секунд ішінде электр қуаты.
Икемділік
Гидроэнергетика - бұл электр энергиясының икемді көзі, өйткені өзгеріп отырған энергия қажеттіліктеріне бейімделу үшін станциялар өте жоғары және төмен көтерілуі мүмкін.[2] Гидротурбиналардың іске қосылу уақыты бірнеше минутты құрайды.[24] Құрылғыны салқын іске қосудан толық жүктемеге дейін жеткізу үшін шамамен 60 - 90 секунд кетеді; бұл газ турбиналарына немесе бу қондырғыларына қарағанда әлдеқайда қысқа.[25] Артық энергия өндірісі болған кезде электр қуатын өндіруді де тез азайтуға болады.[26] Демек, гидроэнергетикалық қондырғылардың шектеулі қуаты негізінен электр қуатын өндіру үшін ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.