Производство электроэнергии на гидростанциях
Россия, Республика Карелия, г. Медвежьегорск, средняя школа №1.
РЕФЕРАТ по физике:
Производство электроэнергии на гидростанциях.
Ученицы 11 "а" класса
Рязановой Алины
Преподаватель: Юшкова
Наталья Викторовна.
2003 год.
Оглавление.
1. Введение……………………………………………….………3
2. Гидроэлектростанции……………………………………...3
Заключение……………………………………………………5
Литература…………………………………………………..7
Введение.
Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики,
электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное
значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов,
замена человеческого труда машинным. Но подавляющее большинство технических
средств механизации и автоматизации (оборудование, приборы, ЭВМ) имеет
электрическую основу.
Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней
увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных
топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного
топлива - урана и тория, из которого можно получать в реакторах-
размножителях плутоний. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные
источники электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения
дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации,
дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, их долговечности.
Российская энергетика сегодня - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9
атомных электростанций.
Гидроэлектростанции.
Гидроэлектрическая станция, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс
сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды
преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи
гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока
воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего
энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения,
которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.
По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно
подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и
безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные. В
русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей
реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно
некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же
участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая
экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины.
Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на
горных реках, в узких сжатых долинах.
В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и
водосбросные сооружения (рис. 4). Состав гидротехнических сооружений
зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с
размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с
ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает
верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры
гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего
бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего
бьефа.
При более высоких напорах оказывается нецелесообразным передавать на
здание ГЭС гидростатичное давление воды. В этом случае применяется тип
плотиной ГЭС, у которой напорный фронт на всём протяжении перекрывается
плотиной, а здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему
бьефу. В состав гидравлической трассы между верхним и нижним бьефом ГЭС
такого типа входят глубинный водоприёмник с мусорозадерживающей решёткой,
турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В
качестве дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные
сооружения и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы Примером подобного
типа станций на многоводной реке служит Братская ГЭС на реке Ангара.
Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения
производства электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие
строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось
свыше 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше,
причём 16 из них — на территории бывшего Советского Союза.
Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с
топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость.
Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость
вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на
значительные, удельные капиталовложения на 1 квт установленной мощности и
продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое
значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких
производств.
Заключение.
Учитывая результаты существующих прогнозов по истощению к середине –
концу следующего столетия запасов нефти, природного газа и других
традиционных энергоресурсов, а также сокращение потребления угля (которого,
по расчетам, должно хватить на 300 лет) из-за вредных выбросов в атмосферу,
а также употребления ядерного топлива, которого при условии интенсивного
развития реакторов-размножителей хватит не менее чем на 1000 лет можно
считать, что на данном этапе развития науки и техники тепловые, атомные и
гидроэлектрические источники будут еще долгое время преобладать над
остальными источниками электроэнергии.
Неоспорима роль энергии в поддержании и дальнейшем развитии
цивилизации. В современном обществе трудно найти хотя бы одну область
человеческой деятельности, которая не требовала бы – прямо или косвенно –
больше энергии, чем ее могут дать мускулы человека.
Потребление энергии – важный показатель жизненного уровня. За время
существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных
источников энергии на новые, более совершенные. В наши дни ведущими видами
топлива пока остаются нефть и газ.
Энергохимия, водородная энергетика, космические электростанции,
энергия, запечатанная в антивеществе, "черных дырах", вакууме, - это всего
лишь наиболее яркие вехи, штрихи, отдельные черточки того сценария, который
пишется на наших глазах и который можно назвать Завтрашним Днем Энергетики.
Литература.
1. Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова.
Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 344 с.
2. Источники энергии. Факты, проблемы, решения. – М.: Наука и техника,
1997. – 110 с.
3. Энергетические ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. –
М.: Энергоатомиздат, 1995. – 232 с.