Krievijas Federācijas nodokļu kodekss Galvenās hidroenerģijas priekšrocības ir acīmredzamas. Protams, galvenā hidroresursu priekšrocība ir to atjaunojamība: ūdens apgāde ir praktiski neizsmeļama. Tajā pašā laikā hidroresursi ir ievērojami priekšā citu veidu atjaunojamo energoresursu attīstībā un spēj nodrošināt enerģiju. lielajām pilsētām

un veseliem reģioniem.

Turklāt šo enerģijas avotu var izmantot pavisam vienkārši, par ko liecina ilgā hidroenerģijas vēsture. Piemēram, hidroelektroenerģijas ģeneratorus var ieslēgt vai izslēgt, pamatojoties uz enerģijas patēriņu. Tajā pašā laikā jautājums par hidroenerģijas ietekmi uz vidi

. No vienas puses, hidroelektrostaciju darbība neizraisa vides piesārņojumu ar kaitīgām vielām, atšķirībā no termoelektrostaciju radītajām CO 2 emisijām un iespējamām avārijām atomelektrostacijās, kas var radīt globālas katastrofālas sekas.

Bet tajā pašā laikā rezervuāru veidošanai ir nepieciešams appludināt lielas platības, bieži vien auglīgas, un tas izraisa negatīvas izmaiņas dabā. Aizsprosti nereti aizsprosto zivju ceļu uz nārsta vietām, izjauc upju dabisko tecējumu, izraisa stagnācijas procesu attīstību, samazina spēju “pašattīrīties” un līdz ar to krasi maina ūdens kvalitāti.

Mūsdienu hidroelektroenerģijas ražošanas tehnoloģijas ļauj iegūt diezgan augstu efektivitāti. Dažreiz tas ir divreiz augstāks nekā parastajās termoelektrostacijās. Daudzējādā ziņā šo efektivitāti nodrošina hidroelektrostaciju iekārtu īpatnības. Tas ir ļoti uzticams un viegli lietojams.

Turklāt visam izmantotajam aprīkojumam ir vēl viens svarīga priekšrocība. Šis ilgtermiņa serviss, kas skaidrojams ar siltuma trūkumu ražošanas procesā. Un tiešām, nav nepieciešams bieži mainīt iekārtas bojājumus ir ārkārtīgi reti. Hidroelektrostacijas minimālais kalpošanas laiks ir aptuveni piecdesmit gadi. Un bijušā plašumos Padomju Savienība Pagājušā gadsimta divdesmitajos vai trīsdesmitajos gados celtās stacijas darbojas veiksmīgi. Hidroelektrostacijas tiek vadītas, izmantojot centrālo centru, un tāpēc vairumā gadījumu tajās ir mazs personāls.

Secinājums

hidroelektrostacijas turbīna maksā enerģiju

Hidroenerģijas potenciālu var noteikt, summējot visas uz planētas esošās upju plūsmas. Aprēķini liecina, ka globālais potenciāls ir piecdesmit miljardi kilovatu gadā. Bet šis ļoti iespaidīgais skaitlis ir tikai ceturtā daļa no nokrišņu daudzuma, kas gadā nokrīt visā pasaulē.

Ņemot vērā katra konkrētā reģiona apstākļus un pasaules upju stāvokli, faktiskais ūdens resursu potenciāls svārstās no diviem līdz trīs miljardiem kilovatu. Šie skaitļi atbilst ikgadējai enerģijas ražošanai 10 000 - 20 000 miljardu kilovatu stundā.

Lai saprastu šo skaitļu izteikto hidroenerģijas potenciālu, iegūtie dati jāsalīdzina ar naftas termoelektrostaciju rādītājiem. Lai saražotu šādu elektroenerģijas daudzumu, ar naftu darbināmām stacijām katru dienu būtu nepieciešami aptuveni četrdesmit miljoni barelu naftas.

Bez šaubām, hidroenerģijai nākotnē nevajadzētu negatīvi ietekmēt vidi vai samazināt to līdz minimumam. Tajā pašā laikā ir jāpanāk maksimāla hidroresursu izmantošana.

Daudzi eksperti to saprot, un tāpēc dabas vides saglabāšanas problēma aktīvās hidrotehniskās būvniecības laikā ir aktuālāka nekā jebkad agrāk. Šobrīd īpaši svarīga ir precīza hidrotehnisko objektu būvniecības iespējamo seku prognoze. Tam vajadzētu atbildēt uz daudziem jautājumiem par iespēju mazināt un pārvarēt nevēlamo vides situācijas kas var rasties būvniecības laikā. Turklāt ir nepieciešams salīdzinošs novērtējums vides efektivitāte nākotnes ūdenssaimniecības. Tiesa, līdz šādu plānu īstenošanai vēl ir tālu, jo šodien vides enerģētiskā potenciāla noteikšanas metožu izstrāde netiek veikta.

HES PRIEKŠROCĪBAS:

Elastīgums

Hidroenerģija ir elastīgs elektroenerģijas avots, jo hidroelektrostacijas var ļoti ātri pielāgoties mainīgajām enerģijas prasībām, palielinot vai samazinot elektroenerģijas ražošanu. Hidrauliskās turbīnas palaišanas laiks ir vairākas minūtes. Ierīces ieslēgšana no aukstās palaišanas līdz pilnai slodzei aizņem 60 līdz 90 sekundes; tas ir daudz mazāk nekā par gāzes turbīnas vai tvaika augi. Elektroenerģijas ražošanu var arī ātri samazināt, ja ir jaudas pārpalikums.

Ffestiniog spēkstacija spēj saražot 360 MW 60 sekundēs

Zemas enerģijas izmaksas

Galvenā hidroelektrostacijas priekšrocība ir degvielas izmaksu neesamība. Hidroelektrostacijas ekspluatācijas izmaksas ir gandrīz imūnas pret fosilā kurināmā, piemēram, naftas, izmaksu pieaugumu, dabasgāze vai ogles, un imports nav nepieciešams. Vidējās izmaksas par elektroenerģiju no hidroelektrostacijas, kas lielāka par 10 megavatiem, ir 3 līdz 5 ASV centi par kilovatstundu.

Hidroelektrostacijām ir ilgs kalpošanas laiks, dažas hidroelektrostacijas joprojām nodrošina elektroenerģiju pēc 50-100 darbības gadiem.

Ekspluatācijas uzturēšanas izmaksas ir zemas, hidroelektrostacijas darbības kontrolei ir nepieciešami maz cilvēku.

Dambi var izmantot vienlaikus vairākiem mērķiem: uzkrāt ūdeni hidroelektrostacijām, aizsargāt teritorijas no plūdiem, izveidot ūdenskrātuvi.

Piemērots rūpnieciskai lietošanai

Lai gan daudzas hidroelektrostacijas piegādā enerģiju vispārējam elektroenerģijas tīklam, dažas ir izveidotas, lai apkalpotu konkrētus rūpniecības uzņēmumiem. Piemēram, Jaunzēlandē tika uzbūvēta spēkstacija, lai piegādātu elektroenerģiju Tiwai Point alumīnija kausēšanai.

Samazinātas CO 2 emisijas

Hidroelektrostacijas nededzina fosilo kurināmo un tieši nerada oglekļa dioksīdu. Kaut arī projekta ražošanas un būvniecības procesā rodas neliels oglekļa dioksīda daudzums. Saskaņā ar Pola Šerera no Štutgartes universitātes pētījumu, hidroenerģija starp citiem enerģijas avotiem rada vismazāk oglekļa dioksīda. Vējš bija otrajā vietā, kodolenerģija bija trešajā vietā, saules enerģija bija 4. vietā.

Citi rezervuāra lietojumi

Hidroelektrostacijas nereti sniedz iespējas nodarboties ar ūdens sporta veidiem un paši kļūst par tūrisma objektiem. Dažās valstīs akvakultūra rezervuāros ir izplatīta. Ūdeni no rezervuāriem var izmantot ražas apūdeņošanai, un tajā var audzēt zivis. Aizsprosti arī palīdz novērst plūdus.

HIDROEKCIJAS TRŪKUMI:

Ekosistēmu bojājumi un zemes zudums

Lielie rezervuāri, kas nepieciešami hidroelektrostaciju aizsprostu darbībai, applūst plašas zemes platības augšpus dambja, iznīcinot meža ielejas un purvus. Zemes zudumu bieži papildina biotopu iznīcināšana apkārtējās teritorijās, ko aizņem rezervuārs.
Hidroelektrostacijas var izraisīt ekosistēmu iznīcināšanu, jo ūdens iet cauri turbīnāmattīrīts no dabīgiem nosēdumiem. Īpaši bīstamas ir hidroelektrostacijas lielajās upēs, jo tās rada nopietnas izmaiņas vidē.

Fotoattēlā redzams rezervuārs, kas radies dambja būvniecības rezultātā.

Sasmērēšanās

Kad ūdens plūst, smagākas daļiņas peld lejup pa straumi.
Šim ir negatīva ietekme uz aizsprostiem un pēc tam to spēkstacijām, jo ​​īpaši uz upēm vai sateces baseinos ar augstu nosēdumu. Nogulsnes var piepildīt rezervuāru un samazināt tā spēju kontrolēt plūdus, radot papildu horizontālu spiedienu uz aizsprostu. Upes gultnes samazināšana var izraisīt elektroenerģijas ražošanas samazināšanos. Turklāt pat karsta vasara vai mazs nokrišņu daudzums var izraisīt upes samazināšanos.

Metāna emisijas (no rezervuāriem)

Vislielākā ietekme ir hidroelektrostacijām tropu reģionos, kas rada ievērojamu daudzumu metāna. Tas ir saistīts ar klātbūtni augu materiāls applūdušajās teritorijās, sadaloties anaerobā ceļā un radot metānu un siltumnīcefekta gāzi. Saskaņā ar Pasaules Dambju komisijas ziņojumu gadījumos, kad ūdenskrātuve ir liela salīdzinājumā ar ģenerēšanas jaudu (mazāk par 100 vatiem uz kvadrātmetru virsmas) un meži ūdenskrātuves teritorijā nav izcirsti. . Tad siltumnīcefekta gāzu emisijas rezervuārā var būt lielākas nekā parastajai termoelektrostacijai.

Viena no galvenajām mazo hidroelektrostaciju priekšrocībām ir vides drošība. To būvniecības un turpmākās ekspluatācijas laikā nav kaitīgas ietekmes uz ūdens īpašībām un kvalitāti. Rezervuārus var izmantot makšķerēšanai un kā iedzīvotāju ūdensapgādes avotus. Tomēr papildus tam mikro un mazajām hidroelektrostacijām ir daudz priekšrocību. Mūsdienu stacijas ir vienkārša dizaina un pilnībā automatizētas, t.i. ekspluatācijas laikā nav nepieciešama cilvēka klātbūtne. Viņu ražots elektriskā strāva atbilst GOST prasībām attiecībā uz frekvenci un spriegumu, un stacijas var darboties autonomā režīmā, t.i. ārpus reģiona vai reģiona energosistēmas elektrotīkla un kā daļa no šī elektrotīkla. Un pilnais stacijas kalpošanas laiks ir vismaz 40 gadi (vismaz 5 gadi iepriekš kapitālais remonts). Nu, un pats galvenais, maza mēroga energoobjekti neprasa lielu rezervuāru organizēšanu ar atbilstošu teritorijas applūšanu un milzīgiem materiāliem zaudējumiem.

MHES būvniecības un ekspluatācijas laikā tiek saglabāta dabiskā ainava un praktiski netiek noslogota ekosistēma. Mazo hidroelektrostaciju priekšrocībās – salīdzinājumā ar spēkstacijām, kurās izmanto fosilo kurināmo – ir arī: zemas elektroenerģijas izmaksas un ekspluatācijas izmaksas, salīdzinoši lēta iekārtu nomaiņa, ilgāks hidroelektrostaciju kalpošanas laiks (40-50 gadi), integrēta ūdens resursu izmantošana. (elektrība, ūdensapgāde, meliorācija, ūdens aizsardzība, zivsaimniecība).

Daudzas mazās hidroelektrostacijas ne vienmēr nodrošina garantētu enerģijas ražošanu, jo tās ir sezonālas elektrostacijas. Ziemā to enerģijas atdeve strauji samazinās, sniega segas un ledus parādības (ledus un dūņas), kā arī vasaras zemūdens un upju izžūšana var pilnībā apturēt to darbu. Mazo hidroelektrostaciju sezonalitāte prasa rezerves enerģijas avotus, liela daļa no tām var izraisīt energoapgādes uzticamības zudumu. Tāpēc daudzās jomās mazo hidroelektrostaciju jauda tiek uzskatīta nevis par galveno, bet gan par rezerves.

Mazo hidroelektrostaciju rezervuāros, īpaši kalnu un kalnu pakājes apgabalos, ir ļoti aktuāla to nosēduma problēma un ar to saistītā ūdens līmeņa paaugstināšanās, applūšana un plūdi, upju hidroenerģijas potenciāla samazināšanās un elektroenerģijas ražošanas problēma. Zināms, piemēram, ka Zemoņečalas hidroelektrostacijas ūdenskrātuve pie Kuras upes 5 gadu laikā aizsērējusi par 60%.

Zivsaimniecībai mazie hidroelektrostaciju aizsprosti ir mazāk bīstami nekā vidējie un lielie, kas bloķē anadromo un pusanadromo zivju migrācijas ceļus un bloķē nārsta vietas. Lai gan kopumā ūdenssaimniecības izveide pilnībā nenovērš zivju krājuma bojājumus galvenajās upēs, jo upes baseins ir viens ekoloģiskā sistēma un tās atsevišķo saišu pārkāpumi neizbēgami ietekmē sistēmu kopumā.

IN pēdējā laikā, kā alternatīvu klasiskajām vidēja augsta spiediena dambja hidroelektrostacijām, zema spiediena hidroelektrostacijām, kas darbojas uz dabiskās plūsmas, kas ir diezgan plaši izplatītas. Rietumeiropa. Mēģināsim noskaidrot, kas ir šīs hidroelektrostacijas un kādi ir to plusi un mīnusi.

Zema spiediena upes hidroelektrostacijas piemērs ir Ifheimas hidroelektrostacija pie Reinas, kas tika nodota ekspluatācijā 1978. gadā. Foto no šejienes

Zemspiediena upes noteces hidroelektrostacijas kompleksa koncepcija paredz hidroelektrostacijas izveidi uz līdzenas upes ar vairāku metru augstumu, kuras ūdenskrātuve parasti atrodas palienes dabiskajā plūdu zonā lielu palu laikā. Šādām ūdens iekārtām ir šādas priekšrocības:
* Neliela applūstošā teritorija, kurā parasti neietilpst (vai gandrīz neietilpst) apbūvētās zemes. Līdz ar to neviens nav jāpārvieto, un ietekme uz ekosistēmām ir daudz mazāka.
* Zivju ejas ir daudz vieglāk integrēt zema spiediena aizsprostos, un zivis nolaižas pa turbīnām ar mazākām traumām.

Saratovas hidroelektrostacija ir zemākā spiediena spēkstacija Volga-Kama kaskādē.

Tagad pāriesim pie trūkumiem:
* Šādas hidroelektrostacijas veido nelielus rezervuārus, kas labākajā gadījumā ir piemēroti ikdienas plūsmas regulēšanai vai pat darbam uz ūdensteces. Līdz ar to šādu hidroelektrostaciju ražošana ir ļoti atkarīga no gadalaika un laikapstākļiem - mazūdens periodos tā strauji samazinās.
* Šādām hidroelektrostacijām noteces izmantošanas efektivitāte ir daudz mazāka nekā klasiskajām - nespējot uzkrāt noteci lielu ūdeņu un plūdu laikā, tās ir spiestas iztukšot daudz ūdens.
* Bez ietilpīga rezervuāra šādas hidroelektrostacijas nevar cīnīties ar plūdiem.
* No navigācijas viedokļa vairāku zemspiediena hidroelektrostaciju kompleksa izbūve viena liela vietā noved pie bloķēšanas laika palielināšanās - vienas slūžas vietā jāiziet cauri vairākiem.
* Zema spiediena hidroelektrostacijām ir ievērojami augstākas vienības izmaksas (rēķinot uz kW jaudas un saražotās elektroenerģijas kWh). Jo zemāks spiediens, jo lielāki ir iekārtas izmēri un attiecīgi arī metāla patēriņš, nespēja uzkrāt noteci rezervuārā, kas rada jaudīgākas caurtekas konstrukcijas, kas ir dārgākas par vienu utt. Salīdzinājumam var minēt zema spiediena Polockas hidroelektrostaciju Baltkrievijā un augstspiediena Bogučanskas hidroelektrostaciju. Pirmais maksā aptuveni 4500 USD par kW, otrais - aptuveni 1000 USD par kW. Atšķirība, kā redzam, ir 4,5 reizes.

Hidroelektrostacija Tucurui Brazīlijā. Amazones džungļos, tāpat kā Sibīrijas taigā, lielās hidroelektrostacijas ir efektīvākas.

Apkoposim. Zemspiediena hidroelektrostaciju priekšrocības ir visnozīmīgākās blīvi apdzīvotās vietās, kur zemes augstās izmaksas un lielais cilvēku pārvietošanas, konstrukciju un infrastruktūras likvidēšanas darba apjoms. lielas hidroelektrostacijas ar lieliem rezervuāriem ir nepieņemami. Tāpēc zemspiediena hidroelektrostacijas ir visizplatītākās Eiropā, kur ir liels iedzīvotāju blīvums un maz pašu energoresursu, kas liek izmantot visu pieejamo hidropotenciālu, lai arī dārgi.
Tajā pašā laikā relatīvi mazapdzīvotos reģionos lielo hidroelektrostaciju priekšrocības ir acīmredzamas - patiesībā tās šobrīd galvenokārt tiek būvētas visā pasaulē (lai gan reti apdzīvotības kritēriji g. dažādās valstīsĶīnai ar tās miljardu lielu iedzīvotāju skaitu vairāku desmitu tūkstošu cilvēku pārvietošana ir diezgan pieņemama).

Zemspiediena upju noteces hidroelektrostacijas nekonkurē ar vidēja un augsta spiediena hidroelektrostacijām - katram hidroelektrostaciju veidam ir sava “ekoloģiskā niša”, kurā tās ir visefektīvākās. Un atsauces uz Rietumeiropas hidroelektrostacijām, apspriežot hidroenerģijas projektus Austrumsibīrijā, ir nesalīdzināmā salīdzinājums.

Tāpat kā jebkurai citai enerģijas ražošanas metodei, mazo un mini hidroelektrostaciju izmantošanai ir gan priekšrocības, gan trūkumi.

Starp ekonomikas, vides un sociālie pabalsti Mazās hidroelektrostacijas var nosaukt šādi. To radīšana palielinās energoapgādes drošība reģionā, nodrošina neatkarību no degvielas piegādātājiem, kas atrodas citos reģionos, un ietaupa deficīto organisko degvielu. Šāda energoobjekta būvniecība neprasa lielus kapitālieguldījumus, liels daudzums energoietilpīgs celtniecības materiāli un ievērojamas darbaspēka izmaksas, tas atmaksājas salīdzinoši ātri. Jāpiebilst, ka iepriekš likvidētas mazās hidroelektrostacijas rekonstrukcija izmaksās 1,5-2 reizes lētāk. Nelieliem energoobjektiem nav nepieciešama lielu rezervuāru organizēšana ar atbilstošu teritorijas applūšanu un milzīgiem materiāliem zaudējumiem.

Turklāt ir iespējas samazināt būvniecības izmaksas, veicot iekārtu unifikāciju un sertifikāciju. Mūsdienu stacijas ir vienkārša dizaina un pilnībā automatizētas, t.i. ekspluatācijas laikā nav nepieciešama cilvēka klātbūtne. To radītā elektriskā strāva atbilst GOST prasībām attiecībā uz frekvenci un spriegumu, un stacijas var darboties autonomā režīmā, t.i. ārpus reģiona energosistēmas elektrotīkla un kā daļa no šī elektrotīkla. Un stacijas pilnais kalpošanas laiks ir vismaz 40 gadi (vismaz 5 gadi pirms kapitālā remonta).

Viena no galvenajām mazo hidroelektrostaciju priekšrocībām ir vides drošība. To būvniecības un turpmākās ekspluatācijas laikā nav kaitīgas ietekmes uz ūdens īpašībām un kvalitāti. Rezervuārus var izmantot makšķerēšanai un kā iedzīvotāju ūdens apgādes avotus. Elektroenerģijas ražošanas procesā hidroelektrostacija neizdala siltumnīcefekta gāzes un nepiesārņo vidi ar sadegšanas produktiem un toksiskajiem atkritumiem, kas atbilst Kioto protokola prasībām. Šādi objekti neizraisa inducētu seismiskumu un ir samērā droši zemestrīču dabiskās norises laikā. Viņi nesniedz negatīva ietekme par iedzīvotāju dzīvesveidu, uz fauna un vietējiem mikroklimatiskajiem apstākļiem.

Būtiska priekšrocība ir arī traucējumu neesamība dabas ainava un vide būvniecības procesā un ekspluatācijas stadijā, kā arī praktiski pilnīga neatkarība no laika apstākļiem. Lētas elektroenerģijas piegāde patērētājam tiek nodrošināta jebkurā gadalaikā. ??????????????? ????????????? ???????

Turklāt mini-hidroelektriskās turbīnas var izmantot arī kā enerģijas absorbētājus dzeršanas un citu sūknēšanai paredzētu cauruļvadu augstumos. dažādi veidišķidrie produkti.

Iespējamās problēmas, kas saistītas ar mazo hidroelektrostaciju izveidi un izmantošanu, ir mazāk izteiktas, taču tās arī jāpiemin.

Tāpat kā jebkurš lokalizēts enerģijas avots, gadījumā izolēts pielietojums, mazā hidroelektrostacija ir neaizsargāta no atteices viedokļa, kā rezultātā patērētāji paliek bez elektroapgādes (problēmas risinājums ir kopīgu vai rezerves ģenerējošo jaudu - vēja turbīnas, koģenerācijas mini- katlu māja, kurā izmanto biodegvielu, fotoelementu iekārta utt.).

Visizplatītākais negadījumu veids mazajās hidroelektrostacijās ir dambja un hidraulisko agregātu iznīcināšana, pārplūdes pāri dambja virsotnei sakarā ar negaidītu ūdens līmeņa paaugstināšanos un slēgierīču atteici. Dažos gadījumos MHES veicina rezervuāru aizsērēšanu un ietekmē kanālu veidošanās procesus.

Elektroenerģijas ražošanā ir vērojama zināma sezonalitāte (ievērojami kritumi ziemā un vasaras periods), kas noved pie tā, ka dažos reģionos mazā hidroelektrostacija tiek uzskatīta par rezerves (dublikātu) ģenerēšanas jaudu.

Pie mazo hidroenerģētikas attīstību kavējošiem faktoriem lielākā daļa ekspertu min nepilnīgu potenciālo lietotāju informētību par mazo hidroelektrostaciju izmantošanas priekšrocībām; nepietiekamas zināšanas par mazo ūdensteču hidroloģisko režīmu un caurteces apjomiem; esošo metožu, ieteikumu un SNiP zemā kvalitāte, kas ir iemesls nopietnas kļūdas aprēķinos; nav izstrādātas metodes iespējamās ietekmes uz vidi novērtēšanai un prognozēšanai un saimnieciskā darbība; vāja mazo hidroelektrostaciju hidroelektrostaciju ražošanas uzņēmumu ražošanas un remonta bāze un mazo hidroelektrostaciju masveida celtniecība iespējama tikai tad, ja sērijveida ražošana iekārtas, atteikšanās no individuālā dizaina un kvalitatīvi jauna pieeja iekārtu uzticamībai un izmaksām – salīdzinājumā ar vecajām iekārtām, kas nojauktas.

Enerģijas avoti

Mazās hidroenerģijas enerģijas avoti ir:

* mazas upītes, strautiņi,

* dabiskās augstuma atšķirības uz ezeru nogāzēm un apūdeņošanas sistēmu apūdeņošanas kanāliem,

* tehnoloģiskās ūdensteces (rūpnieciskās un kanalizācijas novades),

* dzeršanas cauruļvadu, ūdens attīrīšanas sistēmu un citu cauruļvadu, kas paredzēti dažāda veida šķidro produktu atsūknēšanai, augstumu atšķirības.