Сэс артықшылықтары мен кемшіліктері

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Сэс артықшылықтары мен кемшіліктері
Кіріспе
Бүгінгі күннің энергетикалық саласы ел өмірінің ең көп талқыланатын салаларының бірі болып табылады, өйткені ол экономикалық, техникалық және тіпті саяси аспектілерді алуан түрлі.
Энергетиканы дамытпай ғылыми-техникалық прогрестің мүмкін еместігін ескерсек, сөзсіз. Ал еңбек өнімділігін арттыру үшін өндіріс процестерін автоматтандыру, адам еңбегін механикалық еңбекпен алмастыру басты мәнге ие. Бірақ механикаландыру мен автоматтандырудың техникалық құралдарының (құрылғылар, аппараттар, есептеуіш машиналар) басым көпшілігінің электрлік негізі бар. Әсіресе электр қозғалтқыштарын қозғау үшін электр энергиясын пайдалану кеңінен таралған.
Адамзатқа электр энергиясы қажет, оған деген сұраныс жыл сайын артып келеді. Бұл ретте дәстүрлі органикалық отындардың (мұнай, көмір, газ) қоры шектеулі. Сондықтан бүгінгі таңда арзан отын тұрғысынан ғана емес, сонымен қатар құрылысының қарапайымдылығы, жұмыс істеуі, электр стансасын салуға қажетті материалдардың құны, олардың ұзақ мерзімділігі тұрғысынан да тиімді электр энергиясының көздерін табу өте маңызды. Мұндай көз су электр станциясы болуы мүмкін.
Бұл жұмыс электр станциясының осы нақты түрінің сипаттамаларын есепке алуға бағытталған. Осыған сәйкес жұмыстың мақсаты, ең алдымен, осы мәселе бойынша жүргізіліп жатқан жұмыстармен танысу және су ресурстарын электр энергиясын өндіруге пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктерін анықтау болып табылады.
Электр станциялары, олардың түрлері
Электр станциясы - электр энергиясын өндіру үшін тікелей пайдаланылатын құрылыстардың, жабдықтар мен аппараттардың, сондай-ақ белгілі бір аумақта орналасқан қажетті құрылыстар мен ғимараттардың жиынтығы.
Энергия көзіне қарай ажыратыңыз:
* табиғи отынды пайдаланатын жылу электр станциялары (ЖЭС);
* су басқан өзендердің құлаған суларының энергиясын пайдаланатын су электр станциялары (СЭС);
* атом энергиясын пайдаланатын атом электр станциялары (АЭС);
* жел, күн, геотермалдық және басқа энергия түрлерін пайдаланатын басқа электр станциялары.
Негізгі бөлім
Су электр станциясы (СЭС) - энергия көзі ретінде су ағынының энергиясын пайдаланатын электр станциясы. Су электр станциялары әдетте өзендерде бөгеттер мен су қоймаларын салу арқылы салынады.
Су электр станцияларында электр энергиясын тиімді өндіру үшін екі негізгі фактор қажет: жыл бойына кепілдік берілген сумен қамтамасыз ету және гидроқұрылыс каньоны тәрізді топографиялық қолайлы өзеннің ықтимал үлкен беткейлері.
Ерекшеліктер
* Ресейлік су электр станцияларында электр энергиясының құны ЖЭС-ке қарағанда екі еседен астам төмен.
* СЭС турбиналары нөлден максималды қуатқа дейінгі барлық режимдерде жұмыс істеуге мүмкіндік береді және қажет болған жағдайда электр энергиясын өндіруді реттеуші ретінде әрекет ететін қуатты жылдам өзгертуге мүмкіндік береді.
* Өзеннің ағыны энергияның жаңартылатын көзі болып табылады.
* СЭС қоршаған ортаға зиянды әсер етпейді.
* Су электр станцияларының құрылысы, әдетте, жылу электр станцияларына қарағанда капиталды көп қажет етеді.
* Көбінесе тиімді СЭС жылу станцияларына қарағанда тұтынушылардан алыс орналасқан.
* Су қоймалары жиі үлкен аумақтарды алып жатыр, бірақ шамамен 1963 жылдан бастап су қоймасының аумағын шектейтін қорғаныс құрылымдары (Киев СЭС) қолданыла бастады, нәтижесінде су басқан аумақты шектеді. жер беті (егістіктер, шалғындар, ауылдар).
* Бөгеттер көбінесе балық шаруашылығының сипатын өзгертеді, өйткені олар қоныс аударатын балықтардың уылдырық шашатын жерлеріне жолды жауып тастайды, бірақ көбінесе су қоймасының өзінде балық қорын көбейтуге және балық өсіруді жүзеге асыруға қолайлы.
* Гидроэлектрлік су қоймалары, бір жағынан, навигацияны жақсартса, екінші жағынан, кемелерді бір бассейннен екіншісіне ауыстыру үшін құлыптарды пайдалануды талап етеді.
* Су қоймалары климатты қоңыржай етеді.
Жұмыс принципі
Су электр станциясының жұмыс істеу принципі өте қарапайым. Гидротехникалық құрылыстар тізбегі электр энергиясын өндіретін генераторларды басқаратын гидротурбинаның қалақтарына түсетін судың қажетті қысымын қамтамасыз етеді.
Гидроэлектр бөгетінің диаграммасы:

Судың қажетті қысымы бөгет салу арқылы қалыптасады, ал өзеннің белгілі бір жерге шоғырлануы нәтижесінде немесе деривация арқылы - судың табиғи ағыны. Кейбір жағдайларда судың қажетті қысымын алу үшін бөгет те, деривация да бірге қолданылады.
Барлық энергетикалық жабдықтар тікелей су электр станциясының ғимаратында орналасқан. Мақсатына қарай оның өзіндік ерекше бөлімі бар. Машина бөлмесінде су ағынының энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын гидроагрегаттар бар. Сондай-ақ су электр станциясының, трансформаторлық станцияның, тарату құрылғыларының және т.б. жұмысына арналған қосымша жабдықтардың барлық түрлері, бақылау және бақылау құрылғылары бар.
Өндірілген қуатқа байланысты су электр станциялары бөлінеді:
* қуатты - 25 МВт және одан жоғары өндіру;
* орташа - 25 МВт-қа дейін;
* шағын су электр станциялары - 5 МВт-қа дейін.
Су электр станциясының қуаты судың қысымы мен ағынына, сондай-ақ пайдаланылатын турбиналар мен генераторлардың тиімділігіне байланысты. Табиғат заңдарына сәйкес су деңгейі жыл мезгіліне байланысты үнемі өзгеріп отыратындықтан, сонымен қатар бірқатар себептерге байланысты су электр станциясының қуатын өрнек ретінде циклдік қуатты қабылдау әдетке айналған. Мысалы, су электр станциясының жұмысының жылдық, айлық, апталық немесе тәуліктік циклдері бар.
Су қысымын максималды пайдалану бойынша су электр станциялары да бөлінеді:
* жоғары қысым - 60 м-ден астам;
* орташа қысым - 25 м-ден;
* төмен қысымды - 3-тен 25 м-ге дейін.
Судың қысымына байланысты су электр станцияларында турбиналардың әртүрлі түрлері қолданылады. Жоғары қысым үшін - металл волюты бар шелек және радиалды-осьтік турбиналар. Орта қысымды СЭСтерде айналмалы және радиалды осьтік турбиналар, төмен қысымды СЭСтерде темірбетон камераларында айналмалы қалақшалы турбиналар орнатылады. Турбиналардың барлық түрлерінің жұмыс істеу принципі ұқсас - қысыммен (су қысымы) су айнала бастайтын турбина қалақтарына түседі. Осылайша, механикалық энергия электр энергиясын өндіретін гидроэлектрлік генераторға беріледі. Турбиналар кейбір техникалық сипаттамалары бойынша ерекшеленеді, сондай-ақ камералар - болат немесе темірбетон және әртүрлі су қысымдарына арналған.
Табиғи ресурстарды пайдалану принципіне, сәйкесінше судың шоғырлануына байланысты су электр станциялары да бөлінеді. Міне, келесі СЭСтер:
* өзен және бөгет маңындағы СЭС. Бұл су электр станцияларының ең көп таралған түрлері. Олардағы судың қысымы өзенді толығымен жауып тастайтын немесе ондағы су деңгейін қажетті деңгейге дейін көтеретін бөгет орнату арқылы жасалады. Мұндай су электр станциялары суы жоғары ойпаңды өзендерде, сондай-ақ таулы өзендерде, өзен арнасы тар, қысылған жерлерде салынады.
* бөгет су электр станциялары. Жоғары су қысымымен салынған. Бұл жағдайда өзен толығымен бөгетпен жабылады, ал СЭС ғимаратының өзі бөгеттің артында, оның төменгі бөлігінде орналасқан. Бұл жағдайда су турбиналарға өзен су электр станцияларындағыдай тікелей емес, арнайы қысымды тоннельдер арқылы жеткізіледі.
* диверсиялық су электр станциялары. Мұндай электр станциялары өзеннің еңісі үлкен жерлерде салынады. СЭС-тің бұл түріндегі судың қажетті концентрациясы туынды арқылы жасалады. Арнайы дренаждық жүйелер арқылы өзен арнасынан су бұрылады. Соңғылары түзетілген, ал олардың еңісі өзеннің орташа еңісінен әлдеқайда аз. Нәтижесінде су электр станциясының ғимаратына тікелей жіберіледі. Диверсиялық СЭС әртүрлі типті болуы мүмкін - қысымсыз немесе қысымды бұру. Қысымды бұру жағдайында құбыр үлкен бойлық еңіспен төселеді. Басқа жағдайда, деривацияның басында өзенде жоғары бөгет жасалады, ал су қоймасы жасалады - бұл схема аралас деривация деп те аталады, өйткені екі әдіс судың қажетті концентрациясын жасау үшін қолданылады.
* су қоймасы электр станциялары. Мұндай сорғылық электр станциялары өндірілген электр энергиясын жинақтап, ең жоғары жүктеме кезінде іске қосуға қабілетті. Мұндай электр станцияларының жұмыс істеу принципі келесідей: белгілі бір кезеңдерде (ең жоғары жүктеме емес) сорғылық жинақтау қондырғылары сыртқы энергия көздерінен сорғылар ретінде жұмыс істейді және суды арнайы жабдықталған жоғарғы бассейндерге айдайды. Қажет болған кезде олардан су қысымды құбырға түсіп, турбиналарды қозғалысқа келтіреді.
Су электр станцияларының құрамына олардың тағайындалуына байланысты қосымша құрылыстар, мысалы, су қоймасы арқылы жүзуді жеңілдететін құлыптар немесе кеме көтергіштері, балық өткелдері, суару үшін пайдаланылатын су алу құрылыстары және тағы басқалар кіруі мүмкін.
Су электр станциясының құндылығы олардың электр энергиясын өндіру үшін жаңартылатын табиғи ресурстарды пайдалануында. Су электр станциялары үшін қосымша отынның қажеті жоқ болғандықтан, өндірілген электр энергиясының соңғы құны басқа электр станцияларын пайдаланған кездегіден әлдеқайда төмен.
Су электр энергиясының артықшылықтары
Гидроэнергияның көптеген артықшылықтары бар, соның ішінде жаңартылу, нөлдік шығарындылар және тіпті рекреациялық мүмкіндіктер.
1.Икемділік
Гидроэнергетика электр энергиясының икемді көзі болып табылады, өйткені өзгермелі энергия қажеттіліктеріне бейімделу үшін станцияларды өте жылдам үлкейтуге және азайтуға болады. Гидротурбиналардың іске қосу уақыты бірнеше минутты құрайды. Батарея қуаты жылдамырақ болса да, оның сыйымдылығы су электр қуатымен салыстырғанда аз.Гидравликалық қондырғылардың көпшілігін суық іске қосудан толық жүктемеге дейін жеткізу 10 минуттан аз уақыт алады; бұл ядролық энергиядан және барлық дерлік қазба отын энергиясынан жылдамырақ. Артық қуат өндіру болған кезде де электр қуатын өндіруді тез азайтуға болады. Демек, су электр станцияларының шектеулі қуаты, әдетте, су тасқыны бассейнін босату немесе төменгі ағынның қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін ғана емес, негізгі энергия өндіру үшін пайдаланылмайды. Оның орнына ол гидрогенератор емес құрылғылар үшін резервтік көшірме ретінде қызмет ете алады.
2. Өнеркәсіптік қолдану үшін жарамдылық
Көптеген су электр станциялары мемлекеттік электр желісін қамтамасыз етсе, кейбіреулері белгілі бір салаларға қызмет көрсету үшін салынған. Арнайы су электр станциялары, мысалы, алюминий балқыту зауыттарына қажетті электр энергиясының айтарлықтай көлемін қамтамасыз ету үшін жиі салынады. Гранд Кули бөгеті соғыстан кейін азаматтарды суару мен қуатпен қамтамасыз етуге (алюминий қуатына қосымша) рұқсат бермес бұрын, Екінші дүниежүзілік соғыстағы американдық ұшақтар үшін Беллингемдегі (Вашингтон, Америка Құрама Штаттары) Alcoa алюминийін қолдауға ауысты. Суринамда Брокопондо су қоймасы Alcoa алюминий өнеркәсібін электрмен қамтамасыз ету үшін салынды. Жаңа Зеландиядағы Манапури электр станциясы Tiwai Point алюминий балқыту зауытын қуатпен қамтамасыз ету үшін салынған.
3. Бұл қоршаған ортаға пайдалы
Су бөгеттерінде отын пайдаланылмайтындықтан, электр энергиясын өндіру кезінде көмірқышқыл газы түзілмейді. Көмірқышқыл газы бастапқыда жобаны салу кезінде өндірілсе және жыл сайын су қоймаларынан метанның бір бөлігі бөлінсе, гидроэнергетика электр энергиясын өндіруге арналған парниктік газдар шығарындыларының ең төменгі өмірлік циклінің біріне ие. Су электр қуатының парниктік газдарының төмен әсері әсіресе қалыпты климаттық аймақтарда байқалады. Парниктік газдар шығарындыларының үлкен әсері тропикалық аймақтарда байқалады, өйткені тропикалық аймақтардағы электр станцияларының резервуарлары қоңыржай аймақтарға қарағанда метанды көбірек шығарады.
Басқа қазбалы емес отын көздері сияқты, гидроэнергетикада да күкірт диоксиді, азот оксидтері немесе басқа бөлшектердің шығарындылары болмайды.
Су электр энергиясының кейбір кемшіліктері болғанымен, ол бүгінгі күні бізге қолжетімді энергия өндірудің ең экологиялық таза түрлерінің бірі болып ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.