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.
    В соответствии с назначением  гидроузла  в  его  состав  могут  входить
судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения,  водозаборные
сооружения  для  ирригации  и   водоснабжения.   В   русловых   ГЭС   иногда
единственным сооружением, пропускающим воду, является  здание  ГЭС.  В  этих
случаях полезно используемая вода последовательно проходит  входное  сечение
с   мусорозадерживающими   решётками,   спиральную   камеру,   гидротурбину,
отсасывающую трубу, а по специальным водоводам  между  соседними  турбинными
камерами производится сброс  паводковых  расходов  реки.  Для  русловых  ГЭС
характерны напоры до 30—40 м,  к простейшим  русловым  ГЭС  относятся  также
ранее строившиеся сельские ГЭС  небольшой  мощности.  На  крупных  равнинных
реках основное русло перекрывается земляной плотиной,  к  которой  примыкает
бетонная водосливная плотина и  сооружается  здание  ГЭС.  Такая  компоновка
типична для многих отечественных ГЭС на больших  равнинных  реках.  Волжская
ГЭС им. 22-го съезда КПСС - самая крупная среди станций руслового типа.
    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.