Гидроэнергетика ресурстары жаңылануучу деп эсептелгени менен чектүү мааниге ээ. Алар мунай, газ же башка пайдалуу кендер сыяктуу улуттук байлык жана аларды кылдаттык менен жана кылдаттык менен иштетүү керек.
Суу кубаты
Байыркы убакта да адамдар жогорудан ылдыйга түшкөн суунун дөңгөлөктү айлантуу сыяктуу белгилүү бир жумушту аткара аларын байкашкан. Түшүп жаткан суунун бул касиети тегирмендин дөңгөлөктөрүн кыймылга келтирүүдө колдонула баштаган. Ошентип, алгачкы суу тегирмендери пайда болуп, алар дээрлик баштапкы түрүндө бүгүнкү күнгө чейин сакталып калган. Суу тегирмени биринчи ГЭС.
17-кылымда пайда болгон мануфактура өндүрүшүндө да суу дөңгөлөктөрү колдонулган, мисалы, 18-кылымда Россияда үч миңге жакын мындай мануфактуралар болгон. Мындай дөңгөлөктөрдүн эң кубаттуу установкалары Кренхолм фабрикасында (Нарова дарыясы) колдонулгандыгы белгилүү. Суу дөңгөлөктөрүнүн диаметри 9,5 метр жана 500 аттын күчүнө чейин иштелип чыккан.
Гидроэнергетика ресурстары: аныктамасы, артыкчылыктары жана кемчиликтери
19-дакылымдан кийин суу дөңгөлөктөрү, гидротурбиналар, алардан кийин - электр машиналары пайда болгон. Бул агып жаткан суунун энергиясын электр энергиясына айландырууга, андан кийин аны белгилүү бир аралыкка өткөрүүгө мүмкүндүк берди. Падышалык Россияда 1913-жылы электр энергиясын иштеп чыгаруучу гидротурбиналар менен жабдылган 50 000ге жакын агрегаттар болгон.
Дарыялардын энергиясынын электр энергиясына айландыра турган бөлүгү гидроэнергетикалык ресурстар, ал эми агып жаткан суунун энергиясын электр энергиясына айландыруучу түзүлүш ГЭС (ГЭС) деп аталат. Электр станциясынын түзүлүшүндө сөзсүз түрдө электр генераторун айлантуучу гидравликалык турбинасы бар. Жыгылган суунун агымын алуу үчүн электр станциясын куруу дамбаларды жана суу сактагычтарды курууну камтыйт.
Гидроэнергияны колдонуунун пайдасы:
- Дарыянын энергиясы жаңылануучу энергия.
- Айлана-чөйрөнү булгабайт.
- Электр энергиясы арзан экен.
- Суу сактагычтын жанындагы климаттык шарттар жакшырууда.
Гидроэнергетиканы колдонуунун кемчиликтери:
- Суу сактагыч куруу үчүн айрым жерлерди суу каптоодо.
- Дарыянын нугундагы көптөгөн экосистемалардын өзгөрүшү, балыктардын популяциясынын азайышы, канаттуулардын уя салган жерлеринин бузулушу, дарыялардын булганышы.
- Тоолуу жерде курулуш коркунучу.
Гидроэнергетикалык потенциал түшүнүгү
Дүйнөдөгү дарыянын, өлкөнүн же бүт планетанын гидроэнергетикалык ресурстарын баалоо үчүнЭнергетикалык конференция (MIREC) гидроэнергетикалык потенциалды электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонула турган каралып жаткан аймактын бардык участокторунун кубаттуулуктарынын жыйындысы катары аныктаган. Гидроэнергетикалык потенциалдын бир нече түрлөрү бар:
- Гросстук потенциал, ал потенциалдуу гидроэнергетикалык ресурстарды билдирет.
- Техникалык потенциал – бул дүң потенциалдын техникалык жактан колдонула турган бөлүгү.
- Экономикалык потенциал – бул техникалык потенциалдын бир бөлүгү, аны пайдалануу экономикалык жактан максатка ылайыктуу.
Кээ бир суу агымынын теориялык күчү
формуласы менен аныкталат
N (кВт)=9, 81QH, бул жерде Q - суунун агымынын ылдамдыгы (m3/сек); H - суунун түшүүсүнүн бийиктиги (м).
Дүйнөдөгү эң кубаттуу ГЭС
1994-жылы 14-декабрда Кытайда Янцзы дарыясында Үч капчыгай деп аталган эң чоң ГЭСтин курулушу башталган. 2006-жылы дамбанын курулушу аяктап, биринчи ГЭС ишке киргизилген. Бул ГЭС Кытайдын борбордук ГЭСи болуп калышы керек болчу.
Бул станциянын плотинасынын көрүнүшү Красноярск ГЭСинин долбооруна окшош. Дамбанын бийиктиги 185 метр, узундугу 2,3 км. Плотинанын ортосунда секундасына 116 000 м3 суу чыгарууга ылайыкташтырылган, башкача айтканда, болжол менен 200 м бийиктиктен 100 тоннадан ашык суу агып чыгууга ылайыкташтырылган агынды бар. бир секунд.
Үч капчыгай ГЭСи курулган Янцзы дарыясы эң чоң суулардын бири.дүйнөнүн күчтүү дарыялары. Бул дарыяда ГЭСтин курулушу райондун табигый гидроэнергетикалык ресурстарын пайдаланууга мумкундук берет. Тибеттен башталып, 5600 м бийиктикте дарыя олуттуу гидроэнергетикалык потенциалга ээ. Плотина куруу үчүн эң жагымдуу жер Үч капчыгай аймагы болуп чыкты, ал жерден дарыя тоодон түздүккө чыгып кетет.
ГЭС дизайны
Үч капчыгай ГЭСинде ар биринин кубаттуулугу 700 МВт болгон 32 гидроагрегатты жана 50 МВт кубаттуулуктагы эки гидроагрегатты камтыган үч электр станциясы бар. ГЭСтин жалпы кубаттуулугу 22,5 ГВт.
Плотинаны куруунун натыйжасында көлөмү 39 км келген суу сактагыч пайда болгон3. Плотинанын курулушунун натыйжасында жалпы калкы 1 миллион 240 миң адам болгон эки шаардын тургундары жаңы жерге көчүрүлдү. Мындан тышкары сел жүргөн аймактан 1300 археологиялык объект чыгарылды. Дамбаны курууга бардык даярдыктарга 11,25 миллиард доллар сарпталган. Үч капчыгай ГЭСинин курулушунун жалпы баасы 22,5 миллиард долларды түзөт.
Бул ГЭСтин курулушу навигацияны туура камсыз кылат, анын үстүнө суу сактагыч курулгандан кийин жүк ташуучу кемелердин агымы 5 эсеге өстү.
Жүргүнчү кемелери 3000 тоннадан ашпаган салмактагы кемелерди өткөрүүгө мүмкүндүк берген кеме көтөргүчтөн өтөт. Жүк ташуучу кемелердин өтүүсү үчүн беш баскычтуу шлюздардын эки линиясы курулган. Бул учурда, идиштердин салмагы 10 000 тоннадан аз болушу керек.
Янцзы ГЭС каскады
Янцзы дарыясынын суу жана гидроэнергетикалык ресурстары мунун негизинде курууга мүмкүндүк берет.дарыяда Кытайда курулган бирден ашык ГЭС бар. Үч капчыгай ГЭСинин үстүндө ГЭСтердин бүтүндөй каскады курулган. Бул кубаттуулугу 80 ГВттан ашкан ГЭСтердин эң кубаттуу каскады.
Каскаддын курулушу Үч капчыгай суу сактагычынын тыгынын алдын алат, анткени ГЭСтин жогору жагындагы дарыянын нугундагы эрозияны азайтат. Андан кийин сууда ташыган ылай азыраак болот.
Мындан тышкары ГЭС каскады Үч капчыгай ГЭСине суунун агымын жөнгө салууга жана андагы бир калыпта электр энергиясын өндүрүүгө мүмкүндүк берет.
Парана дарыясындагы Итайпу
Парана "күмүш дарыя" дегенди билдирет, ал Түштүк Америкадагы экинчи чоң дарыя жана узундугу 4380 км. Бул дарыя өтө катуу жер менен агат, ошондуктан аны басып өтүп, өз жолунда агымдарды жана шаркыратмаларды жаратат. Бул жагдай бул жерде ГЭСтерди куруу үчүн жагымдуу шарттарды көрсөтүп турат.
Итайпу ГЭСи Түштүк Америкадагы Фос-ду-Игуаку шаарынан 20 км алыстыкта Парана дарыясында курулган. Бул ГЭС кубаттуулугу боюнча Үч капчыгай ГЭСинен кийинки эле орунда турат. Бразилия менен Парагвайдын чек арасында жайгашкан Итайпу ГЭСи Парагвайды толук, ал эми Бразилияны 20% электр энергиясы менен камсыз кылат.
ГЭСтин курулушу 1970-жылы башталып, 2007-жылы аяктаган. Парагвай тарапка 10 700 МВт генератор, Бразилия тарапка дагы ушунча генератор орнотулган. ГЭСтин айланасында суу каптап турган тропикалык токой болгондуктан, бул жерлерден жаныбарлар башка аймактарга көчүрүлгөн. Дамбанын узундугу 7240 метр,ал эми бийиктиги 196 м, курулуштун баасы 15,3 миллиард долларга бааланган. ГЭСтин кубаттуулугу 14 000 ГВт.
Орусиянын гидроэнергетикалык ресурстары
Россия Федерациясынын суу-энергетикалык потенциалы чоң, бирок өлкөнүн гидроэнергетикалык ресурстары анын аймагында өтө бирдей эмес бөлүштүрүлгөн. Бул ресурстардын 25% Европа бөлүгүндө, 40% Сибирде жана 35% Ыраакы Чыгышта жайгашкан. Мамлекеттин европалык бөлүгүндө адистердин айтымында, гидроэнергетикалык потенциал 46%га пайдаланылып, мамлекеттин бардык гидроэнергетикалык потенциалы 2500 млрд кВт/саатка бааланат. Бул дүйнөдө Кытайдан кийинки экинчи жыйынтык.
Сибирдеги гидроэнергетиканын булактары
Сибирь гидроэнергетиканын эбегейсиз запастарына ээ, Чыгыш Сибирь гидроэнергетикалык ресурстарга өзгөчө бай. Лена, Ангара, Енисей, Обь, Иртыш дарыялары агат. Бул аймактын гидропотенциалы 1000 миллиард кВт саатка бааланат.
П. С. Непорожный атындагы Саяно-Шушенская ГЭС
Бул ГЭСтин кубаттуулугу 6400 МВт. Бул Россия Федерациясындагы эң кубаттуу ГЭС жана ал дүйнөлүк рейтингде 14-орунда турат.
Енисейдин Саян коридору деп аталган участогу ГЭСтерди курууга ынгайлуу. Бул жерде дарыя Саян тоолору аркылуу өтүп, көптөгөн тездикти пайда кылат. Дал ушул жерде Саяно-Шушенская ГЭСи, каскадды тузген башка ГЭСтер курулган. Саяно-Шушенская ГЭСи бул каскаддагы эң бийик кадам болуп саналат.
Курулуш 1963-жылдан 2000-жылга чейин жүргүзүлгөн. Станциянын дизайныбийиктиги 245 метр, узундугу 1075 метр болгон дамбадан, электр станциясынын имаратынан, бөлүштүрүүчү түзүлүштөн жана суу төгүүчү жайдын конструкциясынан турат. ГЭСтин имаратында ар биринин кубаттуулугу 640 МВт болгон 10 гидроагрегат бар.
Плотина курулгандан кийин пайда болгон суу сактагычтын көлөмү 30 кмден ашык3, жалпы аянты 621 км2.
Россия Федерациясынын ири ГЭСтери
Сибирдин гидроэнергетикалык ресурстары учурда 20% пайдаланылат, бирок бул жерде көптөгөн ири ГЭСтер курулган. Алардын ичинен эң чоңу Саяно-Шушенская ГЭС, андан кийин төмөнкү ГЭСтер:
- 6000 МВт кубаттуулуктагы Краснояр ГЭСи (Енисейде). Анын Россия Федерациясындагы жалгыз кеме көтөрүүчүсү бар.
- Кубаттуулугу 4500 МВт болгон Братская ГЭСи (Ангарада).
- кубаттуулугу 3840 МВт болгон Усть-Илимская ГЭСи (Ангарада).
Ыраакы Чыгышта эң аз өнүккөн потенциал бар. Адистердин айтымында, бул аймактын гидропотенциалы 4% колдонулат.
Батыш Европадагы гидроэнергетиканын булактары
Батыш Европанын елкелерунде гидроэнергетикалык потенциал дээрлик толук пайдаланылган. Эгерде ал дагы бир топ жогору болсо, анда мындай өлкөлөр өздөрүн ГЭСтен электр энергиясы менен толук камсыздайт. Булар Норвегия, Австрия, Швейцария сыяктуу өлкөлөр. Норвегия елкенун бир тургунуна электр энергиясын өндүрүү боюнча дүйнөдө биринчи орунда турат. Норвегияда бул көрсөткүч жылына 24 000 кВт саатты түзөт жана бул энергиянын 99,6% ГЭСтерде өндүрүлөт.
Гидроэнергетикалык потенциалдарБатыш Европанын ар турдуу елкелеру бири-биринен кескин айырмаланышат. Бул ар кандай рельефтин шарттарына жана ар кандай агындылардын пайда болушуна байланыштуу. Европанын жалпы гидроэнергетикалык потенциалынын 80% агымы жогорку тоолордо: Скандинавиянын батыш бөлүгүндө, Альп тоолорунда, Балкан жарым аралында жана Пиренейде топтолгон. Европанын жалпы гидроэнергетикалык потенциалы жылына 460 миллиард кВт саатты түзөт.
Европада отундун запасы өтө аз, ошондуктан дарыялардын энергетикалык ресурстары абдан маанилүү өнүккөн. Мисалы, Швейцарияда бул ресурстар 91%, Францияда 92%, Италияда 86%, Германияда 76% иштетилген.
Рейн дарыясындагы ГЭС каскады
Бул дарыяда жалпы кубаттуулугу болжол менен 3000 МВт болгон 27 ГЭСтен турган ГЭСтердин каскады курулган.
Станциялардын бири 1914-жылы курулган. Бул ГЭС Лауфенбург. Ал эки жолу реконструкциядан өткөн, андан кийин анын кубаттуулугу 106 МВт. Кошумчалай кетсек, станция архитектуралык эстеликтерге кирет жана Швейцариянын улуттук байлыгы болуп саналат.
ГЭС Рейнфельден - заманбап ГЭС. Аны ишке киргизүү 2010-жылы ишке ашырылган, кубаттуулугу 100 МВт. Долбоор ар бири 25 МВт болгон 4 гидроагрегатты камтыйт. Бул ГЭС 1898-жылы курулган эски станциянын ордуна курулган. Эски станция учурда жаңыланууда.
Африкадагы гидроэнергетикалык булактар
Африканын гидроэнергетикалык ресурстары анын аймагы аркылуу агып өткөн дарыялардын эсебинен камсыздалат: Конго, Нил, Лимпопо, Нигер жана Замбези.
Конго дарыясыолуттуу гидроэлектрдик потенциалга ээ. Бул дарыянын агымынын бир бөлүгүндө Inga Rapids деп аталган шаркыратмалар каскады бар. Бул жерде суу агымы 100 метр бийиктиктен секундасына 26 000 м3 ылдамдыкта түшөт. Бул райондо 2 ГЭС: «Инга-1» жана «Инга-2» курулган.
Конго Демократиялык Республикасынын Өкмөтү 2002-жылы иштеп жаткан Инга-1 жана Инга-2 ГЭСтерин реконструкциялоону жана ГЭСтерди курууну караган Чоң Инга комплексин куруу долбоорун жактырган. үчүнчү - Инга-3. Бул пландар ишке ашырылгандан кийин дуйнедегу эн ири Большая Инга комплексин куруу чечими кабыл алынды.
Бул долбоор Эл аралык энергетика конференциясында талкууланган тема болду. Африканын суу жана гидроэнергетикалык ресурстарынын абалын эске алуу менен конференцияга катышкан Борбордук жана Түштүк Африканын бизнес жана өкмөт өкүлдөрү бул долбоорду жактырышты жана анын параметрлерин белгилешти: «Чоң Инганын» кубаттуулугу 40 000 деп белгиленген. МВт, бул эң кубаттуу ГЭСтен "Үч капчыгай" дээрлик 2 эсеге көп. ГЭСти ишке киргизүү 2020-жылга пландалып, курулуштун баасы 80 миллиард долларды түзөрү күтүлүүдө.
Долбоор аяктагандан кийин DRC дүйнөдөгү эң ири электр берүүчүгө айланат.
Түндүк Африканын электр тармагы
Түндүк Африка Жер Ортолук деңизинин жана Атлантика океанынын жээгинде жайгашкан. Африканын бул аймагы Магриб же Араб Батыш деп аталат.
Африкада гидроэнергетика ресурстары бирдей эмес бөлүштүрүлгөн. Континенттин түндүгүндө дүйнөдөгү эң ысык чөл – Сахара жайгашкан. Бул аймак суунун тартыштыгына дуушар болууда, ошондуктан бул аймактарды суу менен камсыз кылуу негизги милдет болуп саналат. Анын чечими суу сактагычтарды куруу болуп саналат.
Биринчи суу сактагычтар Магрибде өткөн кылымдын 30-жылдарында пайда болгон, кийин алардын көбү 60-жылдары курулган, бирок өзгөчө интенсивдүү курулуш 21-кылымда башталган.
Түндүк Африканын гидроэнергетикалык ресурстары биринчи кезекте Нил дарыясы тарабынан аныкталат. Бул дүйнөдөгү эң узун дарыя. Өткөн кылымдын 60-жылдарында бул дарыяга Асуан плотинасы курулуп, анын курулушунан кийин узундугу 500 км, туурасы 9 кмдей болгон зор суу сактагыч пайда болгон. Суу сактагычты суу менен толтуруу 1970-жылдан 1975-жылга чейин 5 жылдын ичинде ишке ашкан.
Асуан плотинасын Египет Советтер Союзу менен кызматташтыкта курган. Бул эл аралык долбоор болчу, анын натыйжасында жылына 10 миллиард кВт саатка чейин электр энергиясын иштеп чыгууга, суу ташкындары учурунда Нил дарыясындагы суунун деңгээлин көзөмөлдөөгө, суу сактагычка сууну узак убакытка топтоого болот. Талааларды сугаруучу каналдардын тармагы суу сактагычтан бөлүнүп чыгып, чөлдүн ордунда оазистер пайда болуп, дыйканчылык үчүн барган сайын көбүрөөк аянттар пайда болуп жатат. Түндүк Африканын суу жана гидроэнергетикалык ресурстары максималдуу эффективдүү колдонулат.
Дүйнөнүн гидроэнергетикалык потенциалын бөлүшүү
- Азия - 42%.
- Африка - 21%.
- Түндүк Америка - 12%.
- Түштүк Америка - 13%.
- Европа - 9%.
- Австралия жана Океания – 3%
Дүйнөлүк гидроэнергетикалык потенциал 10 триллион кВт саат электр энергиясына бааланат.
20-кылымды гидроэнергетиканын кылымы десек болот. 21-кылым бул тармактын тарыхына өзүнүн толуктоолорун алып келет. Дүйнөдө электр энергиясын өндүрүү үчүн деңиз толкунунун күчүн пайдаланган насостук электр станцияларына (ПЭС) жана толкун электр станцияларына (ТЭЦ) көңүл бурулду. Гидроэнергетиканы өнүктүрүү улантылууда.
