Электрическая сеть. Она всегда находится в балансе. Производство равно потреблению, и этот принцип всегда соблюдается. Поэтому энергетики постоянно мониторят систему и регулируют мощность так, чтобы она соответствовала потреблению. Утром начинается смена на заводе – надо прибавить мощности. Ночью все спят – потребление снижается. Это называется маневрирование мощностью.

С этим не всё так просто, как хотелось бы. Не все электростанции можно включать от 0% до 100% как нам захочется. Тут и технические ограничения, и экономические, и даже законодательные. Например, АЭС почти всегда работают на полную мощность, угольные блоки не очень хочется опускать ниже 60%, а где-то операторы обязаны в приоритетном порядке потреблять энергию с определенных электростанций. Мы же больше остановимся на технических аспектах.

А технические аспекты говорят, что разные электростанции меняют мощность с разной скоростью. Для не быстрых и прогнозируемых изменений достаточно “обычных” электростанций, но иногда нам надо быстро подкрутить туда-сюда какие-нибудь пол гигаватта. И тут в дело вступают гидроаккумулирующие электростанции. Что это такое?

Это отдельный, обычно не-проточный резервуар, к которому подключены водные турбины определённого типа, Фрэнсиса. Эти турбины позволяют работать в обоих направлениях, в отличии от турбин Пелтона или Каплана (три основных типа турбин, используемых на ГЭС). Далее – электрические машины, подключённые к турбинам, спроектированы не только чтобы быть только генераторами, но и моторами. Когда энергии в сети много – мы начинаем перекачивать воду из мимопротекающей реки или нижнего резервуара в верхний резервуар. При этом это прямо высоко наверх, часто их строят с перепадом по высоте в несколько сотен метров, хотя бывают и всего на пару десятков. Когда энергии в сети наоборот мало – комплекс переходит в режим электростанции, сбрасывая воду сверху. Это всё позволяет маневрировать по мощности не в пределах 60%-100%, как у угольного блока, а в -100% - +100%. И делать это в рамках единиц минут, что не умеет никакая другая электростанция. Настоящая магия!

Теперь к тому, зачем это надо. Компенсация и работы с пиками нагрузки с одной стороны, и быстрая реакция на события средней тяжести – с другой. При большие ЧП на энергосети такой инструмент не поможет, да. При этом сильно много их не надо – постоянно работать они не могут, ибо резервуар не бесконечный, а постоянно жечь энергию в переработку желания тоже нет. Например, в Чехии, на 20 с небольшим установленных гигаватт энергии имеется всего одна ГАЭС на 650 мегаватт. Чуть больше трех процентов, но иногда это именно то, что нужно.На фотографии как раз чешская ГАЭС Dlouhé Stráně. Выглядит, как горное озеро.

На графике пример использования энергии ГАЭС в течении ДНЯ. Настолько часто и быстро они реагируют на то, что происходит в сети.

Автор - Борис Плавник

Ещё нас можно читать в ВК, телеге и Дзене

Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!

Современная жизнь немыслима без электроэнергии. Но выработка и потребление электричества в течение суток осуществляются неравномерно. Например, вечером все включают освещение, потребление электроэнергии резко возрастает, ночью потребление минимально — все спят. А вырабатывается электричество примерно равномерно в течение суток. Значит, нужно электроэнергию ночью запасать, а днем и вечером отдавать. Но как? Для этого под Москвой построили огромный аккумулятор, но принцип его действия сильно отличается от тех, что у вас в телефонах или в автомобилях.

ГАЭС расшифровывается как гидроаккумулирующая электростанция. Не вздумайте назвать гидроатомной, с АЭС тут мало общего.

Гидроаккумулирующая электростанция состоит из двух водоемов, расположенных на разных уровнях, двигателей-генераторов, мощных насосов и труб, связывающих эти водоемы. Когда в энергосети избыток электроэнергии, насосы гонят воду в верхний водоем. Когда наступает пик потребления, вода спускается по водоводам и крутит генераторы, вырабатываемая электроэнергия подается в сеть. Таким образом, сглаживаются пиковые нагрузки.

Загорская гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) — крупнейшая в России. Расположена она на реке Кунья недалеко от поселка Богородское в Сергиево-Посадском районе Московской области. Решение о ее строительстве было принято 50 лет назад, в 1974 году, сами сооружения начали строить в 1980 году, в 1987 году был пущен первый гидроагрегат. Электростанция входит в структуру ОАО «Русгидро».

Объект обнесен колючей проволокой, посторонним там не место. Но с противоположной стороны, от поселка с запоминающимся названием Выпуково, открывается прекрасный вид на комплекс сооружений, первое фото снято оттуда.

Перепад высот между водохранилищами — 100 метров. Трубы-водоводы, соединяющие верхний и нижний водоемы впечатляют своими размерами. Длина каждого — 724 метра, диаметр — 7,5 метров. Чтобы выдержать напор воды, водоводы сделаны из стали толщиной 1 сантиметр, заключенной в бетонную оболочку. Толщина бетонной оболочки — 40 сантиметров.

Сверху Загорская ГАЭС выглядит как два больших водоема, соединенных нитками водоводов. Общий объем верхнего бассейна около 30 миллионов кубометров, нижнего — около 50 миллионов кубометров.

В машинном зале размещены шесть гидроагрегатов, каждый из которых может работать в турбинном или насосном режиме. В течение суток может происходить 5-7 пусков-остановок и переходов из одного режима в другой.

Рядом с Загорской ГАЭС решили построить ГАЭС-2. Конструктивно она должна стать примерно такой же, нижний бассейн станет общим для двух очередей ГАЭС. После введения в строй Загорской ГАЭС-2 она должна была стать крупнейшей в Московской области электростанцией. Но во время строительства и испытаний что-то пошло не так, под машинным залом просел грунт, здание перекосило. Строительство было остановлено, было возбуждено уголовное дело. В 2017 году объект законсервировали и планировали достраивать, до сих пор судьба ГАЭС-2 окончательно не решена.

Загорская ГАЭС успешно работает и играет важную роль в развитии села Богородское, расположенного неподалеку. Теперь это большой современный благоустроенный поселок городского типа.

Сейчас мощность Загорской ГАЭС в турбинном режиме составляет 1200 МВт, в насосном режиме – 1320 МВт. Среднегодовая выработка электроэнергии – 1 900 млн киловатт-час. ГАЭС играет важную роль в энергосистеме центра России.

А вообще, конечно, Загорская ГАЭС — сооружение очень интересное. Похоже на гидроэлектростанцию, но задача ГАЭС не добывать энергию, а запасать ее, хотя считают именно выработку. В 2023 году Загорская ГАЭС выработала 1,873 млрд кВт·ч электроэнергии. КПД этого гигантского аккумулятора составляет около 74%.

Остается только добавить, что летом местное население также использует окрестности гидросооружения и по другому назначению — для купания и рыбалки.

Осмотр Загорской ГАЭС отлично ложится на маршрут из Москвы в Калязин. Если любите смотреть всякие интересные сооружения, можно сделать небольшой крюк, проложив путь через Выпуково.

Контакты здесь  Прошу репостов

04.12 .2021 вечером из СНТ Сахарово Сергиево-Посадского района убежали два кобеля лайка Байкал и гончая Амур, всегда отпускали гулять, возвращались через 15-20 минут, собаки охотничьи. Гончей 7 мес., лайке года 1,5, найдёныш

.

Пожалуй, самая необычная ГАЭС в мире расположена в штате Миссури (США). И ее уникальность состоит в том, что до ближайшего источника воды от ГЭС расстояние в 80 км, а обычно подобные установки возводятся в руслах рек.

И на выработку электроэнергии станция работает только в пиковые моменты нагрузки в сети. И по своей сути эта ГАЭС является самым большим аккумулятором в Северной Америке.

Уникальное сооружение и его предназначение

Гидроаккумулирующая электростанция начала строиться еще в 1960 году, а начала свою работу в 1963 году. В работе участвует пара электрических генераторов (реверсивного типа Френсиса) каждый по 225 МВт. Установленная же мощность самой гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС) равна 450 МВт.

И ее основное предназначение – это сглаживание пиковых нагрузок потребления электроэнергии в утренние, вечерние и дневные часы.

Ночью же происходит обратный процесс закачивания воды в верхний резервуар.

Уникальность данного объекта заключена в том, что это верхний резервуар — это не доработанная естественная ниша, а инженерная конструкция, которая была возведена с нуля.

Авария и реконструкция

В 2005 году произошел аварийный случай, который чуть не поставил ГАЭС на грань закрытия. По причине технической неполадки (не сработали датчики уровня воды), насосы вовремя не отключились, когда верхнее хранилище было заполнено по максимуму и продолжили закачку воды.

В результате этого она (вода) стала переливаться через край и достаточно сильный поток воды размыл стену и ее прорвало.

Огромный поток воды хлынул в долину Черной реки и вся вода вытекла буквально за 12 минут, сформировав тем самым семиметровый вал воды. По счастливому стечению обстоятельств никто сильно не пострадал в этом инциденте и после консультаций со специалистами было принято решение восстановить станцию.

И уже в 2010 году она вновь заработала. Безусловно, Таум Саук — это не единственная в мире гидроаккумулирующая станция, достаточно вспомнить про Загорскую или же Кубанскую ГАЭС в Российской Федерации, но Таум Саук — это поистине уникальный и впечатляющий объект, который выделяется на общем фоне.

источник