Гидроаккумулирующая электростанция

 

Потребление электроэнергии в течение суток носит неоднородный характер. Пик приходится на утренние (с 8 до 11) и вечерние (с 20 до 22) часы. Стоимость электроэнергии для потребителей в эти часы рассчитывается с повышающим коэффициентом 1,5. В ночные же часы (с 23 до 7) электроэнергия стоит дешевле, так как рассчитывается с применением понижающего коэффициента 0,4. Проблему неравномерной нагрузки на энергосистему решает использование гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС).

Первая в мире ГАЭС мощностью 103 кВт была построена в 1882 году в окрестностях Цюриха (Швейцария). Крупнейшая на сегодня ГАЭС в мире установленной мощностью 3003 мВт функционирует в Бас Каунти (США). На территории СССР до 80-х гг. работали Киевская и Ставропольская ГАЭС. Сегодня ГАЭС Западной Европы вырабатывают около 4% электроэнергии.

Главной задачей ГАЭС является покрытие пиков нагрузки потребления и выравнивание работы энергосистемы. Их используют как дополнительный источник производства энергии рядом с крупными электростанциями. Целесообразно возведение в непосредственной близости от массовых центров потребления. ГАЭС строят в районах с естественным перепадом высоты. Используются естественные и искусственные водоемы. Мощность зависит от объема бассейнов и угла перепада высот. 

ГАЭС состоит из двух разноуровневых открытых водоемов и трубопровода, соединяющего их. В часы низкого потребления вода из нижнего бассейна по трубопроводу перекачивается насосами в верхний. В качестве нижнего резервуара может быть использовано естественное озеро или река, перекрытая плотиной. На этом этапе электроэнергия аккумулируется, преобразуется в потенциальную энергию воды, происходит зарядка станции. В период пика потребления вода из верхнего бассейна по трубопроводу подается к гидроагрегатам, работающим в режиме турбины. Вода отдает накопленную энергию в систему, вырабатывается электроэнергия, станция разряжается. 

ГАЭС отличаются рядом преимуществ:

•  Высокая производственная маневренность – пуск и смена режима работы составляет несколько минут.
•  Независимость от сезонных колебаний стока.
•  Фактический КПД эксплуатируемых электростанций составляет 0,6 - 0,7.
•  Снижается нагрузка на энергосистему в периоды пика.
•  Снижается физический износ оборудования основных электростанций, что приводит к сокращению количества аварий и уменьшению затрат на ремонт.
•  Высокая экологичность - минимальное количество загрязняющих веществ для производства киловатт – часа электроэнергии. 

Такие электростанции массово установлены во всех уголках нашей страны, где это позволяют сделать природные условия.