Porezni zakon Ruske Federacije Glavne prednosti hidroenergije su očite. Naravno, glavna prednost hidro resursa je njihova obnovljivost: zalihe vode su praktički neiscrpne. Istodobno, hidro resursi značajno prednjače u razvoju drugih vrsta obnovljivih izvora energije i sposobni su osigurati energiju velikih gradova

i cijele regije.

Osim toga, korištenje ovog izvora energije može biti vrlo jednostavno, što potvrđuje i duga povijest hidroenergije. Na primjer, generatori hidroelektrične energije mogu se uključiti ili isključiti na temelju potrošnje energije. Istodobno, pitanje utjecaja hidroenergije na okruženje

. S jedne strane, rad hidroelektrana ne dovodi do onečišćenja okoliša štetnim tvarima, za razliku od emisije CO 2 koju proizvode termoelektrane i mogućih havarija u nuklearnim elektranama, što može dovesti do globalnih katastrofalnih posljedica.

Ali u isto vrijeme, formiranje akumulacija zahtijeva poplavu velikih površina, često plodnih, a to uzrokuje negativne promjene u prirodi. Brane često blokiraju ribi put do mrijestilišta, remete prirodni tok rijeka, dovode do razvoja stagnirajućih procesa, smanjuju sposobnost "samopročišćavanja" i stoga dramatično mijenjaju kvalitetu vode.

Suvremene tehnologije za proizvodnju hidroelektrične energije omogućuju postizanje prilično visoke učinkovitosti. Ponekad je dvostruko veća od one u klasičnim termoelektranama. Na mnogo načina, ova učinkovitost je osigurana značajkama opreme hidroelektrana. Vrlo je pouzdan i jednostavan za korištenje.

Osim toga, sva korištena oprema ima još jednu važna prednost. Ovaj dugoročno uslugu, što se objašnjava nedostatkom topline tijekom procesa proizvodnje. I doista, nema potrebe često mijenjati opremu; kvarovi su izuzetno rijetki. Minimalni vijek trajanja hidroelektrane je oko pedeset godina. I u prostranstvu bivšeg Sovjetski Savez Stanice izgrađene dvadesetih ili tridesetih godina prošlog stoljeća uspješno rade. Hidroelektrane se kontroliraju preko središnjeg čvorišta i kao rezultat toga u većini slučajeva imaju malo osoblja.

Zaključak

hidroelektrana turbina trošak energije

Potencijal hidroenergije može se odrediti zbrajanjem svih riječnih tokova koji postoje na planetu. Izračuni su pokazali da je globalni potencijal pedeset milijardi kilovata godišnje. Ali ova vrlo impresivna brojka samo je četvrtina količine padalina koja godišnje padne u cijelom svijetu.

Uzimajući u obzir uvjete svake pojedine regije i stanje svjetskih rijeka, stvarni potencijal vodnih resursa kreće se od dvije do tri milijarde kilovata. Ove brojke odgovaraju godišnjoj proizvodnji energije od 10.000 - 20.000 milijardi kilovata na sat.

Za razumijevanje potencijala hidroenergije izraženog ovim brojkama potrebno je dobivene podatke usporediti s pokazateljima termoelektrana na naftu. Za proizvodnju ove količine električne energije, elektrane na naftu trebale bi oko četrdeset milijuna barela nafte svaki dan.

Bez sumnje, hidroenergija u budućnosti ne bi trebala imati negativan utjecaj na okoliš niti ga svesti na minimum. Pritom je potrebno postići maksimalno korištenje hidroresursa.

Mnogi stručnjaci to razumiju, pa je problem očuvanja prirodnog okoliša tijekom aktivne hidrotehničke izgradnje aktualniji nego ikada. Trenutno je posebno važna točna prognoza mogućih posljedica izgradnje hidrotehničkih objekata. Ona bi trebala odgovoriti na mnoga pitanja o mogućnostima ublažavanja i prevladavanja nepoželjnih ekološke situacije koji mogu nastati tijekom izgradnje. Osim toga, neophodna je komparativna procjena ekološka učinkovitost budući vodovod. Istina, provedba takvih planova još je daleko, budući da se danas ne provodi razvoj metoda za određivanje energetskog potencijala okoliša.

PREDNOSTI HE:

Fleksibilnost

Hidroenergija je fleksibilan izvor električne energije jer se hidroelektrane mogu vrlo brzo prilagoditi promjenjivim energetskim zahtjevima, povećavajući ili smanjujući proizvodnju električne energije. Hidraulička turbina ima vrijeme pokretanja reda veličine nekoliko minuta. Potrebno je 60 do 90 sekundi da se uređaj dovede od hladnog starta do punog opterećenja; ovo je mnogo manje nego za plinske turbine ili parna postrojenja. Proizvodnja električne energije također se može brzo smanjiti kada postoji višak snage.

Ffestiniog elektrana može proizvesti 360 MW za 60 sekundi

Niski troškovi energije

Glavna prednost hidroelektrane je odsustvo troškova goriva. Troškovi rada hidroelektrane gotovo su imuni na povećanje cijene fosilnih goriva poput nafte, prirodni plin ili ugljena, te nije potreban uvoz. Prosječna cijena električne energije iz hidroelektrane veće od 10 megavata je 3 do 5 američkih centi po kilovatsatu.

Hidroelektrane imaju dug radni vijek, neke hidroelektrane još uvijek daju električnu energiju nakon 50-100 godina rada.

Operativni troškovi održavanja su niski, malo je ljudi potrebno za upravljanje radom hidroelektrane.

Brana se može koristiti za nekoliko namjena odjednom: akumulirati vodu za hidroelektrane, zaštititi teritorije od poplava, stvoriti akumulaciju.

Pogodnost za industrijsku upotrebu

Dok mnoge hidroelektrane opskrbljuju energijom opću elektroenergetsku mrežu, neke su stvorene da služe posebnim potrebama industrijska poduzeća. Na primjer, na Novom Zelandu izgrađena je elektrana za opskrbu električnom energijom talionice aluminija Tiwai Point.

Smanjena emisija CO 2

Hidroelektrane ne sagorijevaju fosilna goriva i ne proizvode izravno ugljični dioksid. Iako se nešto ugljičnog dioksida stvara tijekom procesa proizvodnje i izgradnje projekta. Prema istraživanju Paula Scherrera sa Sveučilišta u Stuttgartu, hidroenergija proizvodi najmanje ugljičnog dioksida od ostalih izvora energije. Vjetar je na drugom mjestu, nuklearna energija na trećem, solarna energija na 4. mjestu.

Druge namjene rezervoara

Hidroakumulacije često pružaju mogućnosti za vodene sportove i same postaju turističke atrakcije. U nekim je zemljama akvakultura u akumulacijama uobičajena. Voda iz akumulacija može se koristiti za navodnjavanje usjeva, au njoj se može uzgajati riba. Brane također pomažu u sprječavanju poplava.

NEDOSTACI HIDROELEKTRANE:

Oštećenje ekosustava i gubitak zemljišta

Velike akumulacije potrebne za rad brana hidroelektrana poplavljuju velika područja zemlje uzvodno od brane, uništavajući šumske doline i močvare. Gubitak zemljišta često je povezan s uništavanjem staništa u okolnim područjima koja zauzima rezervoar.
Hidroelektrane mogu dovesti do uništenja ekosustava, jer voda prolazi kroz turbineočišćeni od prirodnih naslaga. Posebno su opasne hidroelektrane na velikim rijekama, jer dovode do ozbiljnih promjena u okolišu.

Na fotografiji je akumulacija nastala izgradnjom brane.

Zamuljivanje

Kada voda teče, teže čestice plutaju nizvodno.
Ovo ima negativan utjecaj na branama i potom njihovim elektranama, posebno na rijekama ili u slivovima s visokim stupnjem zamuljenja. Mulj može ispuniti rezervoar i smanjiti njegovu sposobnost kontrole poplava, uzrokujući dodatni horizontalni pritisak na branu. Smanjenje riječnog korita može dovesti do smanjenja proizvodnje električne energije. Osim toga, čak i vruće ljeto ili niske količine oborina mogu dovesti do smanjenja rijeke.

Emisije metana (iz rezervoara)

Hidroelektrane u tropskim regijama imaju najveći utjecaj; akumulacije elektrana u tropskim regijama proizvode značajne količine metana. To je zbog prisutnosti biljni materijal u poplavljenim područjima, anaerobno se raspada i proizvodi metan i staklenički plin. Prema izvješću Svjetske komisije za brane, u slučajevima kada je akumulacija velika u usporedbi s proizvodnim kapacitetom (manje od 100 vata po kvadratnom metru površine), a šume u području akumulacije nisu iskrčene . Tada bi emisije stakleničkih plinova u akumulaciji mogle biti veće od onih iz konvencionalne termoelektrane.

Jedna od glavnih prednosti malih hidroenergetskih objekata je ekološka sigurnost. Tijekom njihove izgradnje i kasnijeg rada nema štetnih utjecaja na svojstva i kvalitetu vode. Akumulacije se mogu koristiti za ribolov i kao izvori vodoopskrbe stanovništva. No, osim toga, mikro i male hidroelektrane imaju brojne prednosti. Moderne stanice su jednostavnog dizajna i potpuno automatizirane, tj. ne zahtijevaju ljudsku prisutnost tijekom rada. Proizvedeno od njih električna struja u skladu je sa zahtjevima GOST-a za frekvenciju i napon, a stanice mogu raditi u autonomnom načinu rada, tj. izvan elektroenergetske mreže elektroenergetskog sustava regije ili regije, a u sklopu te elektroenergetske mreže. A puni radni vijek stanice je najmanje 40 godina (najmanje 5 godina prije remont). Pa, i što je najvažnije, mali energetski objekti ne zahtijevaju organizaciju velikih rezervoara s odgovarajućim poplavama teritorija i ogromnom materijalnom štetom.

Tijekom izgradnje i eksploatacije MHE očuvan je prirodni krajolik i praktički nema opterećenja ekosustava. Prednosti malih hidroelektrana u usporedbi s elektranama na fosilna goriva su i: niska cijena električne energije i pogonski troškovi, relativno jeftina zamjena opreme, dulji vijek trajanja hidroelektrana (40-50 godina), integrirano korištenje vodnih resursa. (električna energija, vodoopskrba, melioracija, zaštita voda, ribarstvo).

Mnoge male hidroelektrane ne osiguravaju uvijek zajamčenu proizvodnju energije, jer su sezonske elektrane. Zimi njihov energetski učinak naglo opada, snježni pokrivač i ledene pojave (led i mulj), kao i ljetna niska voda i presušivanje rijeka, mogu potpuno zaustaviti njihov rad. Sezonalnost malih hidroelektrana zahtijeva pomoćne izvore energije, a veliki broj njih može dovesti do gubitka pouzdanosti opskrbe energijom. Stoga se u mnogim područjima snaga malih hidroelektrana ne smatra glavnom, već rezervnom.

Akumulacije malih hidroelektrana, posebno u planinskim i pretplaninskim područjima, imaju vrlo akutan problem njihovog zasutosti i s tim povezan problem porasta vodostaja, plavljenja i plavljenja, smanjenja hidroenergetskog potencijala rijeka i proizvodnje električne energije. Poznato je, na primjer, da je akumulacija hidroelektrane Zemonechal na rijeci Kura zamuljena za 60% u roku od 5 godina.

Za ribarstvo su male brane hidroelektrana manje opasne od srednjih i velikih, koje blokiraju migracijske putove anadromnih i poluanadromnih riba i blokiraju mrijestilišta. Iako, općenito, izgradnja vodovoda ne uklanja u potpunosti štetu ribljem fondu na glavnim rijekama, jer riječni sliv je jedinstven ekološki sustav a kršenja njegovih pojedinačnih poveznica neizbježno utječu na sustav u cjelini.

U u posljednje vrijeme, kao alternativa klasičnim srednje-visokotlačnim branskim hidroelektranama, niskotlačne hidroelektrane na prirodni tok, koje su dosta raširene u Zapadna Europa. Pokušajmo shvatiti što su te hidroelektrane i koje su njihove prednosti i mane.

Primjer niskotlačne protočne hidroelektrane je hidroelektrana Iffezheim na Rajni, puštena u rad 1978. godine. Fotografija odavde

Koncept protočne hidroelektrane niskog tlaka uključuje izgradnju hidroelektrane na ravnoj rijeci s padom od nekoliko metara, čija se akumulacija obično nalazi u prirodnoj poplavnoj zoni poplavne ravnice tijekom velikih poplava. Takvi vodovodi imaju sljedeće prednosti:
* Malo poplavno područje, koje obično ne uključuje (ili gotovo ne uključuje) izgrađena zemljišta. Stoga nema potrebe nikoga preseljavati, a utjecaj na ekosustave puno je manji.
* Mnogo je lakše integrirati prolaze za ribe u niskotlačne brane, a riba prolazi kroz turbine s manje ozljeda.

Saratovska hidroelektrana je hidroelektrana s najnižim pritiskom u kaskadi Volga-Kama.

Sada prijeđimo na nedostatke:
* Takve hidroelektrane tvore male akumulacije, pogodne u najboljem slučaju za dnevnu regulaciju protoka, ili čak za rad na vodotoku. Zbog toga je proizvodnja takvih hidroelektrana jako ovisna o godišnjem dobu i vremenskim prilikama - tijekom razdoblja male vode naglo opada.
* Učinkovitost korištenja otjecanja kod ovakvih hidroelektrana znatno je manja nego kod klasičnih - budući da nisu u stanju akumulirati otjecanje za vrijeme velikih voda i poplava, prisiljene su ispuštati puno vode.
* Bez velike akumulacije, takvi hidroelektrični sustavi ne mogu se boriti protiv poplava.
* S gledišta plovidbe, izgradnja nekoliko niskotlačnih hidroelektrana umjesto jednog velikog dovodi do povećanja vremena zaključavanja - umjesto jedne prevodnice, morate proći kroz nekoliko.
* Niskotlačne hidroelektrane imaju znatno veću jediničnu cijenu (izračunato po kW snage i kWh proizvedene električne energije). Što je niži tlak, veće su dimenzije i, shodno tome, potrošnja metala opreme; nemogućnost akumulacije otjecanje u rezervoaru dovodi do potrebe za stvaranjem snažnijih konstrukcija propusta; nekoliko otvora je skuplje od jednog itd. Za usporedbu možemo navesti niskotlačnu hidroelektranu Polotsk u Bjelorusiji i visokotlačnu hidroelektranu Boguchanskaya. Prvi košta oko 4500 dolara po kW, drugi - oko 1000 dolara po kW. Razlika je, kao što vidimo, 4,5 puta.

Hidroelektrana Tucurui u Brazilu. U amazonskoj džungli, kao iu sibirskoj tajgi, velike hidroelektrane su učinkovitije.

Sažmimo. Prednosti niskotlačnih hidroelektrana najznačajnije su u gusto naseljenim područjima, gdje visoka cijena zemljišta i veliki broj radova na preseljavanju ljudi, uklanjanju objekata i infrastrukture čine velike hidroelektrane s velikim rezervoarima su neprihvatljivi. Zbog toga su niskotlačne hidroelektrane najrasprostranjenije u Europi, gdje je gustoća naseljenosti velika, a vlastitih energetskih resursa malo, što nameće korištenje svih raspoloživih hidropotencijala, iako na skupe načine.
Istovremeno, u relativno rijetko naseljenim regijama, prednosti velikih hidroelektrana su očite - zapravo, one se sada uglavnom tamo grade u cijelom svijetu (iako kriteriji za rijetku naseljenost u različite zemlje bitno razlikuju; za Kinu, s njezinim milijardama stanovnika, sasvim je prihvatljivo preseljenje nekoliko desetaka tisuća ljudi).

Niskotlačne protočne hidroelektrane ne konkuriraju srednje i visokotlačnim hidroelektranama - svaka vrsta hidroelektrana ima svoju "ekološku nišu" u kojoj su najučinkovitije. A pozivanje na protočne hidroelektrane u zapadnoj Europi kada se raspravlja o projektima hidroelektrana u istočnom Sibiru usporedba je neusporedivog.

Kao i svaki drugi način proizvodnje energije, korištenje malih i mini hidroelektrana ima svoje prednosti i nedostatke.

Među ekonomskim, ekološkim i socijalna davanja Male hidroenergetske objekte možemo nazvati na sljedeći način. Njihovo stvaranje se povećava energetska sigurnost regiji, osigurava neovisnost od dobavljača goriva koji se nalaze u drugim regijama i štedi rijetka organska goriva. Izgradnja ovakvog energetskog objekta ne zahtijeva velika kapitalna ulaganja, velika količina energetski intenzivan građevinski materijali i znatne troškove rada, relativno se brzo isplati. Treba napomenuti da će rekonstrukcija ranije zatvorene male hidroelektrane koštati 1,5-2 puta manje. Mali energetski objekti ne zahtijevaju organizaciju velikih rezervoara s odgovarajućim poplavama teritorija i ogromnom materijalnom štetom.

Osim toga, postoje mogućnosti smanjenja troškova izgradnje kroz unificiranje i certificiranje opreme. Moderne stanice su jednostavnog dizajna i potpuno automatizirane, tj. ne zahtijevaju ljudsku prisutnost tijekom rada. Električna struja koju generiraju zadovoljava zahtjeve GOST-a za frekvenciju i napon, a stanice mogu raditi u autonomnom načinu rada, tj. izvan elektroenergetske mreže regije, au sklopu te elektroenergetske mreže. A puni radni vijek stanice je najmanje 40 godina (najmanje 5 godina prije velikih popravaka).

Jedna od glavnih prednosti malih hidroelektrana je ekološka sigurnost. Tijekom njihove izgradnje i kasnijeg rada nema štetnih utjecaja na svojstva i kvalitetu vode. Akumulacije se mogu koristiti za ribolov i kao izvori vodoopskrbe stanovništva. Hidroelektrana u procesu proizvodnje električne energije ne proizvodi stakleničke plinove i ne zagađuje okoliš produktima izgaranja i otrovnim otpadom, što udovoljava zahtjevima Protokola iz Kyota. Takvi objekti ne uzrokuju induciranu seizmičnost i relativno su sigurni tijekom prirodne pojave potresa. Ne pružaju negativan utjecaj o načinu života stanovništva, na fauna i lokalnim mikroklimatskim uvjetima.

Značajna prednost je i odsutnost smetnji prirodni krajolik i okoliša tijekom procesa izgradnje iu operativnoj fazi, kao i praktično potpuna neovisnost od vremenskih uvjeta. Opskrba potrošača jeftinom električnom energijom osigurana je u bilo koje doba godine. ?????????????? ????????????? ???????

Osim toga, turbine mini hidroelektrana mogu se koristiti i kao apsorberi energije na razlikama u visini pitnih i drugih cjevovoda namijenjenih crpljenju. razne vrste tekući proizvodi.

Mogući problemi vezani uz izgradnju i korištenje malih hidroenergetskih objekata manje su izraženi, ali ih također treba spomenuti.

Kao i svaki lokalizirani izvor energije, u slučaju izolirana primjena, mala hidroelektrana je ranjiva sa stajališta kvara, zbog čega potrošači ostaju bez napajanja električnom energijom (rješenje problema je stvaranje zajedničkih ili rezervnih proizvodnih kapaciteta - vjetroturbina, kogeneracijska mini kotlovnica na biogorivo, fotonaponska instalacija itd.).

Najčešća vrsta akcidenta na malim hidroenergetskim objektima je rušenje brane i hidroagregata kao posljedica prelijevanja preko krune brane uslijed neočekivanog porasta vodostaja i kvara na zapornim uređajima. U nekim slučajevima, mHE doprinose zamuljivanju akumulacija i utječu na procese formiranja kanala.

Postoji određena sezonalnost u proizvodnji električne energije (primjetni padovi zimi i ljetno razdoblje), što dovodi do činjenice da se u nekim regijama mala hidroelektrana smatra rezervnim (duplikatom) proizvodnog kapaciteta.

Među faktorima koji koče razvoj malih hidroelektrana većina stručnjaka navodi nepotpunu informiranost potencijalnih korisnika o prednostima korištenja malih hidroenergetskih objekata; nedovoljno poznavanje hidrološkog režima i protoka malih vodotoka; niska kvaliteta postojećih metoda, preporuka i SNiP-ova, što je razlog ozbiljne pogreške u izračunima; nedostatak razvijenosti metoda za procjenu i predviđanje mogućih utjecaja na okoliš i gospodarska djelatnost; slaba proizvodna i remontna baza poduzeća koja proizvode hidroenergetsku opremu za male hidroelektrane, a masovna izgradnja malih hidroelektrana moguća je samo ako serijska proizvodnja opreme, odustajanje od individualnog projektiranja i kvalitativno novi pristup pouzdanosti i cijeni opreme - u usporedbi sa starim objektima koji su rashodovani.

Izvori energije

Izvori energije za male hidroelektrane su:

* rječice, potoci,

* prirodne visinske razlike na preljevima jezera i na kanalima za navodnjavanje sustava za navodnjavanje,

* tehnološki vodotoci (industrijski i kanalizacijski ispusti),

* razlike u visini cjevovoda za piće, sustava za pročišćavanje vode i drugih cjevovoda namijenjenih za pumpanje različitih vrsta tekućih proizvoda.