Электроэнергетика Европейского Союза
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?скольку в соплах напор падает до нуля и сила, действующая на лопасти, создается ударом струи. Осевая же и радиально-осевая турбины относятся к реактивным (напороструйным), так как поток продолжает ускоряться в проходах между лопастями рабочего колеса и крутящий момент частично создается реакцией, ответственной за ускорение.
Гидрогенераторы для ГЭС специально проектируются соответственно частоте вращения и мощностью гидротурбин, для которых они предназначаются. Гидрогенераторы на большую единичную мощность обычно устанавливают вертикально на подпятниках с соответствующими направляющими подшипниками. Они, как правило, трехфазные и рассчитаны на стандартную частоту. Система воздушного охлаждения - замкнутая, с теплообменниками воздух - вода. Предусматривается возбудитель.
Немногие ГЭС все время работают на полной мощности. Иногда это невозможно из-за нехватки воды, а иногда лишено смысла из-за отсутствия нагрузки. Коэффициент нагрузки электростанции - это отношение средней потребляемой мощности за данный период к пиковой мощности в этот же период. При использовании накопительного водохранилища, в котором вода аккумулируется в часы пониженных нагрузок, ГЭС на водотоке, который годен для выработки лишь 10 МВт, может обслуживать нагрузку в 15-20 МВт, если коэффициент нагрузки лежит в пределах от 0,50 до 0,67. Это относится к отдельной ГЭС, самостоятельно обслуживающей свою нагрузку. Если же она включена в энергетическую систему, в которую входят и другие электростанции, то может быть переведена в режим с пиковой мощностью, значительно превышающей 20 МВт, но при меньшем коэффициенте нагрузки.
В энергетические системы, как правило, входят не только ГЭС. Если в системе имеются и тепловые электростанции (ТЭС), то ГЭС может работать по своему графику нагрузки, отличному от общего. От нее требуется, чтобы она приносила наибольшую пользу всей системе. Для этого ГЭС может, например, работать на максимально возможной мощности при имеющемся запасе воды, чтобы экономилось топливо, или же работать только в часы пиковой нагрузки системы, чтобы снизить требуемую мощность ТЭС и, следовательно, необходимые инвестиции на их сооружение и эксплуатацию.
В часы малых нагрузок гидроагрегаты ГАЭС перекачивают воду из низового водоема в верховой, а в часы повышенных - используют запасенную воду для выработки пиковой энергии. Работа в турбинном и насосном режимах обеспечивается обратимыми гидроагрегатами, состоящими из синхронной электрической машины и гидравлической насос-турбины.
На перекачку воды в верхний водоем из нижнего затрачивается иногда в полтора раза больше электроэнергии, чем затем из нее вырабатывается. Но это оправдано с точки зрения экономики энергетической системы. Дело в том, что энергию, затрачиваемую на перекачку, вырабатывают ТЭС энергетической системы в часы пониженной нагрузки, когда ее стоимость понижается. Таким образом дешевая ночная электроэнергия превращается в ценную пиковую, что повышает экономическую эффективность системы в целом.
Преимущества ГАЭС состоят в том, что у них может быть повышенный напор, для них проще выбрать место сооружения и они требуют меньше воды (поскольку вода циркулирует между верхним и нижним водоемами). Благодаря повышенному напору можно использовать более крупные и эффективные гидрогенераторы. Но существуют и ГЭС смешанного типа (ГЭС - ГАЭС), на которых часть гидроагрегатов работает как в турбинном, так и в насосном режиме, а остальные - только в турбинном (за счет приточности к верхнему водоему). Такие электростанции часто позволяют накапливать больше воды и, следовательно, вырабатывать больше электроэнергии в более длительные периоды пиковой нагрузки, обеспечивая повышенную гибкость в работе.
Гидроэнергетика является зрелой технологией использования возобновляемых источников энергии. В настоящее время на её долю приходится 70% электроэнергии, вырабатываемой из возобновляемых источников энергии в Европе, или 10% от общего объема производства электроэнергии в странах ЕС-27. Крупных и средних гидроэлектростанций рынке (> 10 МВт) - далее именуемые крупномасштабной гидроэнергетикой являются хорошо развитым рынок в Европе.
Существуют три основные движущие силы в этой области:
возведение новых крупных гидроэлектростанций, с огромным потенциалом в Индии и Китае, но в меньшей степени в Европе,
восстановление и реставрация действующих гидроэнергетических сооружений,
а также необходимость перехода на возобновляемые энергетические мощности.
Реконструкция данного сегмента рынка представляет интерес для Европы в целом из-за старения парка гидроэнергетики. Эти мероприятия должны пройти без потерь энергетических мощностей, понесенных ужесточением экологических стандартов. Повышение эффективности, которое можно ожидать от модернизации гидроэнергетики составит порядка 5%. Эти меры могут привести к повышению КПД до уровня 80%. Для всех этих рынках, гидроэнергетики и технического экономические показатели сильно зависят от места спецификаций и стратегии утилита работы.
Сегодня установленная мощность гидроэлектростанций в ЕС-27 составляет около 106 ГВт (без гидроаккумулирующих). Примерно 90% этого потенциала создается большими гидроэлектростанциями. Общего объема производства электроэнергии в 2005 году составил около 310 млрд. кВтч в год. Технико-экономический потенциала гидроэнергетики в Европе (ЕС-27), по оценкам, составляет от 450 до 500 млрд. кВтч в год. Устано?/p>