Hogyan működik egy vízierőmű? Három legnagyobb vízierőmű Oroszországban Vízierőművek a Volga-listán

A vízerőművek vagy a HPP-k a lehulló víz energiáját felhasználva termelnek áramot. A vízerőművek leggyakrabban a legnagyobb folyókon jelennek meg, amelyeket e célból gátak elzárnak. Az is ismert, hogy a világ legnépesebb országa Kína, és virágzó gazdasága hihetetlen mennyiségű áramot igényel. Éppen ezért ebben az országban most hatalmas erőművi projektek valósulnak meg. Ennek fényében nem meglepő, hogy a világ legnagyobb vízerőműve is Kínában található. A minősítés a vízerőművek beépített teljesítményén alapul (zárójelben jelölve).

1. Three Gorges, Kína (22,5 GW)

A világ egyik legmélyebb és harmadik leghosszabb folyója, a Jangce lett az a hely, ahol megépült a világ legerősebb gátja, a Három-szoros gát, amely a megtermelt energia mennyiségét tekintve az első és a második helyen áll. Ez az egyik legambiciózusabb hidraulikus építmény a bolygón. Hubei tartományban található, Yichang városi kerületében, Sandouping városának közelében. Itt épül a világ egyik legnagyobb beton gravitációs gátja.
A tározó feltöltése előtt 1,3 millió helyi lakost kellett letelepíteni – ez a történelem legnagyobb ilyen technológiai megoldásokkal kapcsolatos áttelepítése. Ezt a vízerőművet 1992-ben kezdték építeni, és hivatalosan 2012 júliusában helyezték üzembe. A projekt keretében megvalósuló Három-szoros vízi erőmű teljesítménye 22,5 GW volt, a tervezett százmilliárd kilowattos éves termelési szintet gyakorlatilag ugyanebben az évben sikerült elérni. A vízerőmű gátja előtt egy nagyméretű, 22 köbméteres tározót alakítottak ki. km víz és 1045 négyzetméter vízfelülettel rendelkezik. km. 2008 végéig mintegy 26 milliárd dollárt fektettek be ennek a vízerőműnek a projektjébe, amelyből 10-et az emberek letelepítésére, ugyanennyit az építésére, a hitelek kamatai pedig további 6 milliárdot tettek ki.


Az ősidők óta az ember kifinomult elméje megpróbált ilyen szörnyű büntetést kitalálni egy bűnözőnek, amelyet szükségszerűen nyilvánosan hajtanak végre, hogy megijedjen...

2. Itaipu, Paraguay/Brazília (14 GW)

Foz do Iguaçu városától 20 kilométerre, a brazil-paraguayi határon, a Parana folyón megépült egy gát az Itaipu vízerőművel. Nevét a nagy folyó torkolatánál lévő szigetről örökölte, amely a gát alapja lett. Ez az erőmű volt 2016-ban az első a világon, amely több mint 100 milliárd kilowatt villamos energiát, pontosabban 103,1 milliárd kWh-t termelt. A tervezés és az építkezés előkészítése még 1991-ben kezdődött, a tervezett 18 generátorból az utolsó két generátort üzembe helyezték, 2007-ben pedig további 2 elektromos géppel bővült a vízerőmű teljesítménye 14-re; GW.
Az építkezés során a hatóságoknak mintegy 10 ezer, a Paraná partján élő családot kellett letelepíteniük, akik közül sokan később a földnélküli parasztmozgalom tagjai lettek. A szakértők kezdetben 4,4 milliárd dollárra becsülték a vízerőmű építésének költségét, de az egymást követő diktatórikus rezsimek nem rendelkeztek hatékony politikával, ezért a valós költség 15,3 milliárdra nőtt.

3. Xiluodu, Kína (13,86 GW)

A Jangce felső folyásánál található a Jinsha mellékfolyója, amelyen a nagy Xiluodu vízerőmű épült. Így nevezték el a közeli Silodu faluról, amely Yunnan tartomány Yongshan városrészének központja. A folyó medre mentén húzódik a közigazgatási határ egy másik tartománnyal, Szecsuánnal. Miután elkészült, az állomás a Jinsha River Controlled Flow Project kritikus elemévé vált, amelynek célja nem csak az elektromos áram előállítása volt, hanem a Jangcébe jutó iszap mennyiségének csökkentése is.
Silodu a világ harmadik legnagyobb vízerőműve lett. Tározójának maximális kapacitása közel 12,7 köbkilométer.
2005-ben a vízerőmű építését ideiglenesen felfüggesztették a terület ökológiájára gyakorolt ​​hatásának részletesebb tanulmányozása érdekében, de később újraindult. A Jinsha medre 2009-ben blokkolt, az első 770 MW-os turbinát 2013 júliusában helyezték üzembe, 2014 áprilisában pedig a 14. turbina kezdte meg működését. Ugyanezen év augusztusában indították útjára a vízerőmű utolsó blokkjait.


Az elmúlt évtizedekben oktatási rendszerünk jelentős átalakuláson ment keresztül, és új iskolai formák jelennek meg a világban, elősegítve a különböző...

4. Guri, Venezuela (10,235 GW)

A venezuelai Bolivar államban egy nagy vízerőmű épült a Caroni folyón, 100 km-re az Orinocoba való összefolyásától. Hivatalosan Simon Bolivar nevét viseli, bár 1978 és 2000 között Raul Leoniról nevezték el. Ezt a vízerőművet 1963-ban kezdték építeni, első ütemét 1978-ban, a másodikat 1986-ban fejezték be.
Ez az állomás önmagában fedezi az egész Venezuela villamosenergia-költségeinek 65%-át, és más nagy vízierőművekkel (Macagua és Caruachi) együtt az áram 82%-át biztosítja. Ez a villamos energia teljesen megújuló forrásból származik, ami fontos ennek az alacsony energiaellátású országnak. Ráadásul Venezuela energiájának egy részét Brazíliának és Kolumbiának adja el. 2013-ban erős tűz ütött ki a vízerőmű közelében, így rövid időre csaknem az egész ország áramellátás nélkül maradt, ugyanis megsérült három, az ország különböző államaiba energiát elosztó nagyfeszültségű vezeték.

5. Tucurui, Brazília (8,37 GW)

Ez a vízerőmű a Tocantins folyón épült az azonos nevű brazil államban. A vízerőmű nevét a közeli Tucurui városról örökölte. De most egy azonos nevű város jelent meg a folyó mentén a gát alatt. A gáton 24 elektromos generátor van telepítve. A tározóban lévő víz térfogata majdnem eléri a 46 köbmétert. km, vízfelülete 2430 négyzetméter. km. A vízierőmű-projekt fejlesztése és megvalósítása alkalmából meghirdetett nemzetközi versenyen a győzelmet az 1970-ben alakult két brazil cégből álló konzorcium nyerte. Maga a munka 1976-ban kezdődött és 1984-ben fejeződött be teljesen. A gát magassága 76 méter. A helyi lefolyó a világon a legnagyobb kapacitással rendelkezik, 120 000 köbméter. m/s.

6. Belo Monti vízerőmű, Brazília (7,57 GW)

Vízierőmű-komplexum nagyszabású építése folyik a Xingu folyón, Brazíliában, Altamira városa közelében. A 2020-ra tervezett munkálatok befejezéséig a vízerőműnek el kell érnie a 11,2 GW beépített teljesítményt. De még most is, a 20-ból 12 vízerőművel és a segédpimentáli vízerőművel a komplexum teljesítménye 7566,3 MW volt.

7. Grand Coulee, USA (6809 GW)

Jelenleg ez Észak-Amerika legnagyobb vízerőműve, amely a Columbia folyón található. 1942-ben épült. Tározójának térfogata 11,9 km3. A gátat nemcsak elektromos áram termelésére építették, hanem az északnyugati partvidék sivatagos területeinek (kb. 2000 négyzetkilométernyi termőföld) öntözésére is alkalmas. A 168 méter magas és 1592 méter hosszú gravitációs gát testébe csaknem 9,2 millió köbméter betont öntöttek. A gát kiömlő része 503 méter széles. 4 turbinateremben 33 turbina van telepítve, amelyek évente 20 TWh villamos energiát termelnek.

8. Xiangjiaba, Kína (6448 GW)

Egy másik nagy teljesítményű vízerőmű épült a Jangce ugyanazon mellékfolyóján - a Jinshu folyón. Yunnan tartományban, Yongshan megyében található. A vízerőmű a Jangce folyón és mellékfolyóin fokozatosan épülő gátak kaszkádjának része. Nemcsak villamosenergia-termelésre, hanem az iszap Jangcébe való beáramlásának csökkentésére is tervezték. Vízi komplexuma függőleges hajólifttel van felszerelve, míg a felvízi Silodu vízerőműben nincs ilyen hajólift. Ennek eredményeként a Jinsha feljebb, a Xiangjiaba víztározó lett az utolsó hajózható szakasz.

9. Longtan, Kína (6426 GW)


A futballstadionok már régóta nem csak olyan helyek, ahol e sportág mérkőzéseit rendezik. Ezek az építészeti kolosszusok kezdték megszemélyesíteni az országokat...

Ez a nagy kínai vízerőmű a Hongshuihe folyón jelent meg, amely a Pearl River mellékfolyója. Gátjának magassága eléri a 216,5 métert. 2007 májusában a három tervezett erőforrás közül az elsőt tesztelték. Az építkezés 2009-es befejezésekor 9 generátor állt üzembe, amelyek a tervek szerint 18,7 milliárd kWh-t termelnek.

10. Sayano-Shushenskaya, Oroszország (6,4 GW)

Eddig ez a vízerőmű a legnagyobb beépített kapacitást tekintve Oroszországban. A Jenyiszej partján áll, elválasztva a Krasznojarszk Területet és Hakassziát, a közelben pedig Cheryomushki és Sayanogorsk falvak találhatók. A Sayano-Shushenskaya vízerőmű a Jenyiszejre épült vízerőművek kaszkádjának legfelső állomása. Íves gravitációs gátja 242 méter magasan a legmagasabb Oroszországban, és nem sok hasonló gát van a világon. Nevét a közeli Sayan-hegységről és Shushenskoye faluról kapta, ahol egykor V. Lenin száműzetésben nyugodott.
Ezt a vízerőművet 1963-ban kezdték építeni, és hivatalosan csak 2000-ben fejezték be. Magának az erőműnek az építése és üzemeltetése során különböző hiányosságok jelentek meg, például a kiömlő szerkezetek tönkremenetele, a gát repedései, amelyek fokozatosan megszűntek.
2009-ben azonban a hazai vízenergia-ipar legsúlyosabb balesete a Sayano-Shushenskaya vízerőműben történt, aminek következtében az állomás átmenetileg üzemen kívül volt, és 75 ember meghalt. Csak 2014 novemberében állították helyre az erőművet.

A vízierőmű olyan állomás, amely hullóvíz felhasználásával villamos energiát fogad és termel. Általában az ilyen állomásokat nagy folyókra építik. Magas gáttal elzárják őket, és állomást építenek.

Minden vízerőmű több kategóriába sorolható a nyomás mértéke szerint:

  • alacsony-;
  • közepes-;
  • magas nyomású.

A vízerőműveket kapacitás szerint is felosztják:

  • kicsi;
  • átlagos;
  • erős.

A világ öt legnagyobb vízerőműve közé tartoznak a kínai, brazil, kanadai és venezuelai gátak. Ma bemutatjuk a világ 10 legnagyobb vízerőművét.

10. hely. Boguchanskaya HPP

Helyszín: Kodinsk, Kezhemsky kerület, Krasznojarszki régió, Oroszország

Megjelenés éve: 2012

Teljesítmény: 2997 MW

A gát az Angara folyó torkolatától 444 km-re található. A Boguchanskaya vízerőmű építése a világ egyik leghosszabb ideje. Projektjét még 1987-ben javasolták. Ugyanebben az évben megkezdődött a gát építése. 1994-ig tartott. Aztán finanszírozás hiányában a projektet 2005-ig befagyasztották. 2006-ban az építkezés folytatódott, és csak 6 évvel később kezdődtek meg az első blokkok.

A vízerőmű 776 m hosszú és 79 m magas. Úgy tervezték, hogy ellenálljon a szélsőséges áradásoknak, amelyek a tudósok szerint a Krasznojarszki Területen 10 ezer évente egyszer fordulnak elő.

9. hely. Uszt-Ilimszkaja HPP

Helyszín: Uszt-Ilimszk, Irkutszki régió, Oroszország

Bevezetés éve: 1974

Teljesítmény: 3840 MW


A gát építése 1963 és 1980 között zajlott. Az első blokkokat 1974-ben indították el. A vízerőmű 1979-ben vált teljes mértékben üzembe. A gát magassága 105 m, hossza valamivel kevesebb, mint 1,5 km.

A projekt kezdetben 18 egység megépítését jelentette. A gát azonban jelenleg 16 egységgel üzemel, szükség esetén 17 és 18 egységre tartalékot képeztek - vannak turbina vezetékek és szívócsövek.

Uszt-Ilimszkaja Oroszország egyik legnagyobb vízerőműve.

8. hely. A bratski vízerőműről nevezték el. A Nagy Októberi Forradalom 50. évfordulója

Helyszín: Bratsk, Irkutszk régió, Oroszország

Bevezetés éve: 1961

Teljesítmény: 4500 MW


A Bratsk vízerőmű az egyik leghíresebb a világon és a legnagyobb Oroszországban. Építését 1954-ben kezdték és 1967-ben fejezték be. A bratski vízerőmű gátja valamivel kevesebb, mint egy kilométer hosszú és 124,5 m magas.

A bratski vízerőmű az egyik legerősebb energiaszolgáltató Szibéria egészében. A Bratski Alumíniumgyár ebből a gátból veszi az erejét.

Egy 1998-ban végzett bizottság arra a következtetésre jutott, hogy a bratski vízerőmű fedezi az összes hasonló oroszországi gát jövedelmezőségét.

7. hely. Krasznojarszk vízierőmű

Helyszín: Divnogorsk, Krasznojarszk régió, Oroszország

Bevezetés éve: 1967

Teljesítmény: 6000 MW


A gát építése 1956 és 1972 között zajlott. Az állomás magassága 124 m, hossza 1065 m A krasznojarszki vízerőmű a világ 10 legnagyobb vízerőműve közé tartozik. A gát a Jenyiszej-vízesés része.

Figyelemre méltó, hogy a Krasznojarszki Vízerőmű rendelkezik Oroszország egyetlen hajófelvonójával.

A 2012-es jövedelmezőség tekintetében a Krasznojarszki Erőmű minden oroszországi hőerőművet felülmúl. A vízerőművek között jövedelmezőség tekintetében a második helyen áll a Bratski Vízerőmű után.

6. hely. Sayano-Shushenskaya HPP névadója. P. S. Neporozhniy

Hol található: Cheryomushki falu, a Krasznojarszki Terület és a Hakasszi Köztársaság között, Oroszország

Bevezetés éve: 1978, 2011

Teljesítmény: 6400 MW


A vízierőmű építése 1963-tól 2000-ig zajlott. Az állomás blokkjainak első üzembe helyezése 1978-ban kezdődött. A vízerőmű végül 1985-ben kezdte meg működését. Később azonban kezdődtek a problémák - a vízelvezető műtárgyak elkezdtek összeomlani, ill. repedések jelentek meg a gáton.

Ez a világ és Oroszország egyik legnagyobb gátja. És csak rajta történt egy híres baleset 2009. augusztus 17-én. A 2-es blokk összeomlott és meghibásodott. Erőteljes víznyomás szorította ki a helyéről. A rajta átfolyó víz pillanatok alatt elöntötte a gépteret és a műszaki helyiségeket. Ez az ember okozta baleset 75 ember életét követelte.

A javítást követően 2011-ben kezdték meg az állomást. A vízerőmű végül csak 2014-ben kezdett teljes kapacitással üzemelni.

5. hely. Tukuruyskaya HPP

Helyszín: Tucurui megye, Tocantes állam, Brazília

Bevezetés éve: 1984

Teljesítmény: 8370 MW


Az építési döntés 1970-ben született. A gát magassága 76 m, hossza 11 km. A vízierőmű az állammal azonos nevű folyó völgyében található. A Tocantis egy mély folyó, amely az Amazonasba ömlik.

A gát ereje nemcsak Brazília, hanem a környező országok napi energiaellátását is lehetővé teszi.

4. hely. Churchill vízesés

Helyszín: Új-Fundland és Labrador tartományok között, Kanadában

Bevezetés éve: 1967

Teljesítmény: 5428 MW


Egy vízesés volt azon a helyen, ahol 1967-ben elkezdték építeni a vízierőművet. Szinte mindig nem működött, ezért a kormány egy gát építése mellett döntött. Mind a vízesést, mind a vízerőművet Winston Churchill brit miniszterelnökről nevezték el.

A vízierőmű egyike annak a két vízierőműnek a világon, amelyek nagy földalatti turbinakamrával rendelkeznek.

A gát magassága nem ismert pontosan, de a teljes hossza 64 km.

3. hely. GES őket. Simon Bolivar vagy "Guri"

Helyszín: Bolivar állam, Venezuela

Bevezetés éve: 1978

Teljesítmény: 10 235 MW


Az építkezés 1963-ban kezdődött. A blokkok első beindítása 1978-ban kezdődött, a vízerőmű pedig 1986-ban kezdett teljes kapacitással üzemelni.

Ma az állomást nevezték el. Simon Bolivar. Azonban az első forgalomba helyezés pillanatától egészen 2000-ig Raoul Leoni nevet viselte.

A gát magassága 162 m, hossza – 1,3 km.

A Guri vízerőmű biztosítja Venezuela energiafogyasztásának 65%-át. Vízenergiát a szomszédos Brazíliának és Kolumbiának is értékesítenek.

2013 februárjában erős tűz ütött ki a vízerőmű közelében. Az elektromos vezetékek megsérültek, ami vészhelyzetté vált a vízerőmű számára. Egy ideig a venezuelai államok többsége áram nélkül maradt.

2. hely. Itaipu

Helyszín: Foz do Iguacu, Brazília és Paraguay határa

Megjelenés éve: 1984

Teljesítmény: 14 000 MW


A világ második legnagyobb vízerőműve. A gát egyben a világ egyik legnagyobb építménye. A gátprojektet 1971-ben kezdték tárgyalni. Az építkezés 1978-ban kezdődött. Már 13 évvel később 18 generátort helyeztek üzembe. 2007-ben további két generátort csatlakoztattak.

Tavaly a vízerőmű világelső lett a megtermelt energia mennyiségében. A teljes 2016-ban a vízerőmű több mint 100 milliárd kW/h villamos energiát termelt.

Ezzel az óriáscéggel 2009 végén rendkívüli helyzet alakult ki. Egy heves zivatar következtében megsérültek a vízi erőműről energiát adó vezetékek. A vészhelyzet következtében Paraguay Itaipu által üzemeltetett teljes része áram nélkül maradt, Brazíliában pedig mintegy 50 millió otthon maradt.

1. hely. Három szurdok

Helyszín: Yichang City, Hubei tartomány, Kína

Megjelenés éve: 2003

Teljesítmény: 22 500 MW


A Három-szoros vízierőmű a világ legnagyobb építménye és egyben a legerősebb vízerőmű. Építését 1992-ben kezdték el, az első blokkok beindítását 2003-ban kezdték el. A vízerőmű viszonylag nemrég - 2012 nyár közepén - érte el teljes kapacitását.

A gát a Jangce folyón található, amely a világ három legnagyobb folyójának egyike. A Három-szoros újabb rekordot jelentett – az emberiség történetének legnagyobb áttelepítését. 1,3 millió helyi lakost telepítettek át a gát feltöltésére.

A gát 2,3 km hosszú és 185 m magas.

Az ország gazdasága számára a Három-szoros vízierőmű különösen értékes. Az eredeti tervek szerint a gát üzembe helyezése az ország energiafogyasztásának 10 százalékát fedezné.

A gát a Jangce folyó áradását is szabályozza. Az elmúlt 2000 évben a folyók árvizei csaknem 200-szor pusztították az ország gazdaságát! Csak a 20. században a Jangce katasztrofális árvizei 1,5 millió ember halálát okozták az országban.

A létrejövő víztározó pozitív hatással volt a Jangce menti hajózásra. A vízmennyiség növekedésének köszönhetően a folyó rakományforgalma tízszeresére nőtt. Évente a hajók akár 100 millió különféle rakományt szállítanak.

Amikor a tudósok a tizenkilencedik században feltalálták az izzót és a dinamós autót, megnőtt az elektromosság iránti igény. A huszadik században a szükségletet erőművekben széntüzeléssel kompenzálták, amikor pedig még jobban megnőtt, új források után kellett nézni. Az innovatív kutatásoknak köszönhetően az áramot környezetbarát forrásokból nyerik. Oroszországban 5 legnagyobb vízerőmű, hőerőmű és atomerőmű található.

HES - vízerőmű. Mindegyikben indukciós áramból állítják elő az energiát. Akkor jelenik meg, amikor a mágnesben lévő vezető forog, és a víz végzi a mechanikai munkát. A vízerőművek olyan gátak, amelyek elzárják a folyókat, szabályozzák az áramlást, ahonnan energiát nyernek.

5 legnagyobb vízerőmű Oroszországban

  1. Sayano-Shushenskaya névadója. P.S. Neporozhniy a folyón. Jenyiszej Khakassiában: 6400 MW. 1985 decembere óta működik a JSC RusHydro vezetésével.
  2. Krasznojarszk, Krasznojarszktól 40 km-re: 6000 MW. 1972 óta működik az Oleg Deripaska tulajdonában lévő OJSC Krasnoyarsk Vízierőmű vezetésével.
  3. Bratskaya a folyón Angara az irkutszki régióban: 4500 MW. 1967 óta működik az OJSC Irkutskenergo Oleg Deripaska vezetésével.
  4. Ust-Ilimskaya a folyón. Angara: 3840 MW. 1979 márciusa óta működik az OJSC Irkutskenergo Oleg Deripaska vezetésével.
  5. Volzsszkaja a folyón Volga: 2592,5 MW. 1961 szeptembere óta működik a JSC RusHydro vezetésével.

TPP - hőerőmű. Az elektromos energiát fosszilis tüzelőanyagok elégetésével állítják elő. A világ villamosenergia-termelésének több mint 40%-át hőerőművek állítják elő. Oroszországban tüzelőanyagként szenet, gázt vagy olajat használnak.

5 legnagyobb hőerőmű Oroszországban

  1. Surgutskaya GRES-2 Hanti-Mansi autonóm körzetben: 5597 MW. 1985 óta működik az Unipro PJSC vezetésével.
  2. Reftinskaya GRES Reftinsky faluban (Sverdlovsk régió): 3800 MW. 1963 óta működik az Enel Russia vezetésével.
  3. Kostroma Állami Kerületi Erőmű c. Volgorechensk: 3600 MW. 1969 óta működik az Inter RAO vezetésével.
  4. Surgutskaya GRES-1 Hanti-Mansi autonóm körzetben: 3268 MW. 1972 óta működik az OGK-2 vezetésével.
  5. Rjazani Állami Kerületi Erőmű Novomicsurinszkban: 3070 MW. 1973 óta működik az OGK-2 vezetésével.

Atomerőmű - atomerőmű. Bár veszélyes, de tiszta, ellentétben a víz- és hőerőművekkel. A villamos energia kis mennyiségű üzemanyag - urán, plutónium - fogyasztásából származik. Az atomerőművek betonkamrák, ahol a radioaktív elemek bomlása miatt hő jelenik meg. A magas hőmérséklet a víz elpárolgásához vezet, és a gőz elkezdi forgatni a turbinákat, mint egy vízerőműben.

Oroszország 5 legnagyobb atomerőműve

  1. Balakovskaya Balakovóban (Saratov régió): 4000 MW. 1985. december 28-a óta működik a Rosenergoatom vezetésével.
  2. Kalininskaya Udomlyában (Tver régió): 4000 MW. 1984. május 9. óta működik a Rosenergoatom vezetésével. A rendező Ignatov Viktor Igorevics.
  3. Kurszkaja a kurszki Seimasnál: 4000 MW. 1976. december 19-től működik a Rosenergoatom vezetésével.
  4. Leningradskaya Sosnovy Borban (leningrádi régió): 4000 MW. 1973. december 23-a óta működik a Rosenergoatom vezetésével.
  5. Novovoronezhskaya: 2597 MW, tervezett - 3796 MW. 1964 szeptembere óta működik a Rosenergoatom vezetésével.

Ősidők óta az emberek a víz hajtóerejét használták. Malmokban őrölték a lisztet, amelynek kerekeit vízfolyások hajtották, nehéz fatörzseket úsztattak lefelé, és általában vízenergiát használtak különféle problémák megoldására, beleértve az ipari problémákat is.

Az első vízerőművek

A 19. század végén, a városok villamosításának kezdetével a vízi erőművek nagyon gyorsan kezdtek népszerűvé válni a világon. 1878-ban Angliában jelent meg a világ első vízi erőműve, amely akkor még csak egy ívlámpát hajtott a William Armstrong feltaláló művészeti galériájában... 1889-ben pedig már 200 vízerőmű működött csak az Egyesült Államokban.

A vízenergia fejlesztésének egyik legfontosabb lépése a Hoover-gát megépítése volt az Egyesült Államokban az 1930-as években. Ami Oroszországot illeti, itt már 1892-ben, a Berezovka folyó melletti Rudny Altájban megépült az első 200 kW teljesítményű négyturbinás vízerőmű, amelyet a Zyryanovsky bánya bányavízelvezetésének biztosítására terveztek. Így az emberiség villamosenergia-fejlesztésével a vízerőművek az ipari fejlődés gyors ütemét jelezték.

Ma a modern vízerőművek hatalmas építmények gigawatt beépített kapacitással. Azonban minden vízi erőmű működési elve összességében meglehetősen egyszerű, és szinte teljesen ugyanaz mindenhol. A hidraulikus turbina lapátjaira irányított víznyomás forog, a hidraulikus turbina pedig a generátorhoz csatlakoztatva forgatja a generátort. A generátor áramot termel, ami...

A vízerőmű turbinás termében a vízáram energiáját elektromos energiává alakító hidraulikus egységek vannak elhelyezve, valamint a vízerőmű működéséhez szükséges összes kapcsolóberendezés, valamint vezérlő- és felügyeleti berendezés. közvetlenül a vízerőmű épületében.


A vízerőmű teljesítménye a turbinákon áthaladó víz mennyiségétől és nyomásától függ. Közvetlen nyomás keletkezik a vízáramlás irányított mozgása miatt. Ez lehet a gátnál felgyülemlett víz, amikor a folyón egy adott helyen gátat építenek, vagy az áramlás elterelése miatt keletkezik a nyomás - ilyenkor egy speciális alagúton vagy csatornán keresztül vezetik el a vizet a mederből. Így a vízerőművek lehetnek gát-, elterelő- és gát-elterelők.

A legelterjedtebb gátas vízerőművek a folyó medrét elzáró gátra épülnek. A gát mögött a víz felemelkedik és felhalmozódik, egyfajta vízoszlopot hozva létre, amely nyomást és nyomást biztosít. Minél magasabb a gát, annál erősebb a nyomás. A világ legmagasabb gátja 305 méter magas, ez a gát a délnyugat-kínai Szecsuán tartomány nyugati részén, a Jalongcsiang folyón található 3,6 GW-os Jinping vízierőműben.

A vízenergiát használó vízerőműveknek két típusa van. Ha a folyó enyhe esésű, de viszonylag magas vízállású, akkor a folyót elzáró gát segítségével kellő vízszintkülönbség jön létre.

A gát felett tározót alakítanak ki, amely biztosítja az állomás egész éves egységes működését. A gát alatti parton, annak közvetlen közelében vízturbina van felszerelve, amely elektromos generátorra (gátállomásra) csatlakozik. Ha a folyó hajózható, akkor a szemközti parton zárat készítenek, hogy átengedjék a hajókat.

Ha a folyó nem túl magas a vízben, de nagy esése és gyors sodrása van (például hegyi folyók), akkor a víz egy részét egy speciális csatornán vezetik át, amelynek lejtése sokkal kisebb, mint a folyóé. Ez a csatorna néha több kilométer hosszú. Néha a terepviszonyok arra kényszerítenek bennünket, hogy a csatornát alagúttal helyettesítsük (erős állomások esetén). Ez jelentős szintkülönbséget hoz létre a csatorna kivezetése és a folyó alsó szakasza között.

A csatorna végén a víz egy meredek ferde csőbe jut, amelynek alsó végén egy generátorral ellátott hidraulikus turbina található. A jelentős szintkülönbségek miatt a víz nagy kinetikus energiára tesz szert, amely elegendő az állomás (elterelő állomások) áramellátásához.

Az ilyen állomások nagyobb teljesítményűek lehetnek, és a regionális erőművek kategóriájába tartoznak (lásd -). A legkisebb állomásokon a turbinát néha kevésbé hatékony, olcsóbb vízikerékre cserélik.

A vízerőművek típusai és berendezéseik


A vízerőműben a gát mellett egy épület és egy kapcsolóberendezés is található. Az épületben található a vízerőmű fő berendezése, itt vannak elhelyezve a turbinák és a generátorok. A vízerőműben a gát és az épület mellett zsilipek, kifolyók, haljáratok és hajóliftek is lehetnek.

Minden vízerőmű egyedi szerkezet, ezért a vízerőművek fő megkülönböztető jegye a többi ipari erőműtől az egyéniség. A világ legnagyobb víztározója egyébként Ghánában található, az Akosombo víztározó a Volta folyón. 8500 négyzetkilométert foglal el, ami az egész ország területének 3,6%-a.

Ha jelentős lejtő van a meder mentén, akkor terelővízi erőmű épül. Helyette nem kell nagy gátat építeni, a vizet csak speciálisan kialakított vízcsatornákon vagy alagutakon vezetik közvetlenül az erőmű épületébe.

Esetenként az elterelő vízerőműveknél kis napi szabályozó medencéket helyeznek el, amelyek lehetővé teszik a nyomás szabályozását, és így az áramhálózat terhelésétől függően a termelt villamos energia mennyiségét.


A szivattyús tárolós erőművek (PSPP) a vízerőművek egy speciális típusa. Itt magát az állomást úgy tervezték, hogy kiegyenlítse az elektromos hálózat napi ingadozásait és csúcsterheléseit, és ezáltal növelje az elektromos hálózat megbízhatóságát.

Egy ilyen állomás képes generátor üzemmódban és tároló üzemmódban is működni, amikor a szivattyúk vizet pumpálnak a felső medencébe az alsó medencéből. A medence ebben az összefüggésben egy medence típusú objektum, amely egy tározó része, és egy vízerőmű mellett van. A felső medence a folyásiránnyal szemben, az alsó medence a folyásiránnyal szemben található.

A szivattyús tárolós erőműre példa a Mississippitől 80 kilométerre épült Taum Sauk víztározó, amely 5,55 milliárd literes kapacitással 440 MW-os csúcsteljesítményt biztosít az energiarendszer számára.

Első pillantásra a vízerőmű meglehetősen egyszerű dolog - víz folyik, generátor forog, és áram keletkezik. Valójában egy modern vízerőmű egy nagyon összetett berendezéssel és több ezer érzékelővel rendelkező rendszer, amelyet számítógépek vezérelnek.

Ma elmondok valamit, amit csak kevesen tudnak a vízierőművekről.


Most az Ust-Srednekanskaya vízierőmű építkezésén vagyok, amely 400 kilométerre található Magadantól. A vízerőműről és az építkezésről később még mesélek, de ma már van néhány érdekesség.

1. A vízierőmű talán az egyetlen nagy mérnöki létesítmény, amely jóval az építkezés befejezése előtt megkezdi működését. Az Uszt-Szrednekanszkaja Erőműben a gát még nem épült fel teljesen, a turbinacsarnok még nem épült meg teljesen, és a négy hidraulikus blokk közül az első kettő már termel áramot.

2. A vízerőmű építése közben hidraulikus egységei alacsony víznyomásra tervezett ideiglenes járókerekekkel működnek. A gát elkészültekor a víznyomás megnő, és az ideiglenes kerekeket állandó nagynyomású, eltérő pengeformájú kerekekre cserélik.

3. Annak ellenére, hogy a vízerőművek építése nagyon költséges, sok vízerőmű már a befejezés előtt megtérül. Az Ust-Srednekanskaya HPP egyébként 1,10 rubel/kWh áron ad el elektromos áramot.

4. Mielőtt belépnénk egy vízerőmű turbinájába, a vizet egy hatalmas acélcsiga - egy spirálkamra - segítségével kavargatják. Most az Ust-Srednekanskaya Erőműben a harmadik erőmű spirálkamrájának felszerelése éppen befejeződik, és meg is tudtam nézni és lefotózni. Amikor az erőmű elkészül, egy óriási csiga kerül a betonba.

A szerkezet méretének megértéséhez figyeljen a spirálkamrát telepítő dolgozókra.

5. A hidraulikus egység járókereke mindig azonos sebességgel forog, stabil 50 hertzes frekvenciát biztosítva. Mindig is rejtély volt számomra, hogyan tartható fenn a stabil forgási sebesség. Egyszerűen a víz áramlásának megváltoztatásával derült ki. A számítógéppel vezérelt lapátok folyamatosan mozgásban vannak, csökkentve és növelve a víz áramlását. A rendszer feladata a pontos forgási sebesség elérése, függetlenül attól, hogy mekkora erővel forog a generátor tengelye (és ez függ a megtermelt teljesítménytől).

6. A generátor által szolgáltatott feszültség szabályozása a gerjesztési feszültség változtatásával történik. Ez egy állandó feszültség, amelyet a rotor elektromágnese táplál. Ebben az esetben az állórész tekercselése által generált feszültség a mágneses tér erősségétől függ. A képen egy többtonnás rotor forog a fejem felett.

7. A vízerőmű generátora 15,75 kV feszültséget állít elő. Az Ust-Srednekanskaya HPP-ben 142,5 MW (142 500 000 W) névleges teljesítményű generátorokat szerelnek fel, és a generátorból megtermelt villamos energiát eltávolító vezetékekben az áram elérheti a 6150 A-t. Ezért ezek a vezetékek, vagy inkább a gumiabroncsok hatalmas keresztmetszetűek, és ilyen csövekbe vannak bezárva.

Bármilyen kapcsolás ilyen áramon nagy problémát okoz. Így néz ki egy egyszerű kapcsoló. Természetesen hatezer amperes áramerősségnél és tizenötezer voltos feszültségnél ez meglehetősen nehézkessé válik.

8. A fokozatos transzformátorok általában a vízerőmű turbinaterme mögötti utcában helyezkednek el (a fogyasztókhoz való továbbítás érdekében a generátoroktól kapott feszültséget leggyakrabban 220 kV-ra növelik).

9. A távvezetékek vezetékein nemcsak az 50 Hz frekvenciájú elektromos áramot továbbítják, hanem nagyfrekvenciás információs jeleket is. Használatuk segítségével például pontosan meghatározhatja a villamos vezetéken bekövetkezett baleset helyét. Speciális nagyfrekvenciás jelszűrőket telepítenek az erőművekre és alállomásokra. Valószínűleg látott már ilyen dolgokat, de valószínűleg nem tudta, mire valók.

10. Minden nagyfeszültségű kapcsolás SF6 gáz (kén-fluorid, amelynek elektromos vezetőképessége nagyon alacsony) környezetben történik, így a vezetékek csöveknek tűnnek, az elektromosság pedig inkább a vízvezetékre emlékeztet. :)

p.s. Köszönet az Ust-Srednekanskaya HPP alkalmazottainak, Ilja Gorbunovnak és Vjacseszlav Sladkevicsnek (ő van a képen) a sok kérdésemre adott részletes válaszokért, valamint a RusHydro cégnek, hogy a saját szememmel láthattam az építkezést és működést. egy ilyen grandiózus szerkezet.

2016, Alekszej Nadezhin

Blogom fő témája a technológia az emberi életben. Véleményeket írok, megosztom tapasztalataimat, beszélek mindenféle érdekességről. Érdekes helyekről is készítek riportokat, beszélgetek érdekes eseményekről.
Adj hozzá barátként

 

Hasznos lehet elolvasni: