Когда появилось электричество в японии?

Крупнейшие ГЭС

В мире двумя самыми крупными ГЭС являются:

Итайпу, расположенная на границе между Бразилией и Парагваем, с высотой падения воды 195 м, максимальной выходной мощностью 14 тыс. МВт (20 турбогенераторов мощностью 700 МВт каждый).
«Три ущелья» на реке Янцзы в Китае с перепадом воды 185 м и максимальной установленной мощностью 22 500 МВт.

На территории РФ построено много ГЭС, входящих в список крупнейших в мире:

Саяно-Шушенская;
Красноярская;
Братская;
Усть-Илимская;
Богучанская;
Волжская;
Жигулевская;
Бурейская;
Саратовская;
Чебоксарская.

Крупнейшая аккумулирующая электростанция в РФ – Загорская ГАЭС. Она также присутствует среди 10 мировых самых мощных станций подобного типа.

Саяно-Шушенская ГЭС

Она расположена возле реки Енисей, в высоту достигает почти 250 м и считается самой высокой плотиной России. На строительство станции ушло 37 лет, оно завершилось только в 2000 году. Из-за своих масштабов гидроэлектростанция вырабатывает самую дешевую энергию: 1 кВт⋅ч стоит всего 1,62 руб. Она обеспечивает энергией рудники, заводы и предприятия пищевой промышленности.

Долгое время станцию считали примером для остальных, но в 2009 году произошла техногенная катастрофа, из-за которой гидроагрегат выбросило со своего места под высоким напором. Вода попала внутрь здания, после чего автоматические системы сломались. Сотрудникам пришлось вручную закрывать затворы водоприемников. Из-за этого погибли 75 человек, на полное восстановление ГЭС потребовалось 5 лет.

Красноярская ГЭС

Расположена возле Енисея, в его состав входит единственный судоподъемник, который есть в РФ. ГЭС обеспечивает свой регион электричеством на 30%. Помимо этого, защищает местность от наводнений и налаживает работу речного транспорта.

В результате строительства станции большая зона оказалась затоплена. В нее вошли 132 населенных пункта, из которых пришлось переселить более 60 тыс. человек. Также из-за выхода теплой воды в одном и том же участке перестало происходить замерзание реки, это сказывается на экосистеме.

Братская ГЭС

Находится в Иркутской области возле реки Ангара. Сооружение известно не только благодаря масштабу, но и размещению крупнейшего водохранилища. Для его формирования пришлось затопить более 100 деревень. Это событие стало значимым для города, поскольку он превратился в промышленный центр.

Дамба, к которой изначально относились негативно, стала местной достопримечальностью. Внутрь туристов пускать перестали, но автобусы все еще подъезжают туда, чтобы посмотреть на масштабы постройки и километровую стену, которая сдерживает огромный поток воды.

Усть-Илимская ГЭС (3840 МВт)

Усть-Илимская гидроэлектростанция была построена в Иркусткой области возле города Усть-Илимск на реке Ангара. Она стала третьей ступенью Ангарского каскада гидроэлектростанций, дополнив Иркутскую и Братскую ГЭС. Строить её начали в 1963 году, а закончили в 1980 году, хотя уже в 1979 году она частично была запущена в эксплуатацию. Эта гидроэлектростанция имеет огромное значение для обеспечения устойчивости всей сибирской энергосистемы. Большую часть её энергии потребляют крайне энергоёмкие алюминиевые заводы, а также лесохимические предприятия. На базе этой гидроэлектростанции был создан Усть-Илимский территориально-производственный комплекс. В 2012 году эта станция выработала 32,3% общего количества энергии, полученной от всех электростанций Иркутской области.

Богучанская ГЭС

Расположена в Краснодарском крае, входит в пятерку крупнейших станций. На возведение комплекса потребовалось более 30 лет, последний гидроагрет заработал в 2014 году. Станция состоит из нескольких плотин и производственного комплекса, который примыкает к ним. Суда через этот участок проходить не могут. Раньше для этого использовали шлюз, но позже забетонировали из-за обнаруженных нарушений.

Гидроэлектростанции используют природные ресурсы для получения энергии, поэтому в сравнении с остальными типами ее стоимость получается самой низкой. К тому же во время обработки исключаются выбросы в атмосферу. Однако, для работы ГЭС требуется большой напор воды и ее направление в соответствующее русло. Поэтому несмотря на простую схему работы станций, специалистам приходится учитывать много факторов, в том числе затопляемость ближайших территорий.

Существующие крупные ГЭС

В мире на данный момент более 60 стран покрывают половину от всего потребляемого электричества именно энергией, получаемой с помощью гидростанций.

В России

Гидроэнергетические ресурсы в России обширны, так как страна насчитывает огромное количество рек. Всего в России на данный момент работает 189 гидроэлектрических станций, вырабатывающих 20% от общего количества электроэнергии.

Саяно-Шушенская ГЭС имени Непорожного (Хакасия)

Строилась ГЭС с 1963 по 2000 год на р. Енисей. Первый запуск был осуществлен в 1978 г. Полностью станция заработала в 86 г., но после этого по сооружению пошли трещины, и оно начало разрушаться. Именно на этой ГЭС, одной из самых крупных в РФ, в 2009 г. произошла единственная авария, унесшая жизни 75 человек. Из-за разрушения одного из агрегатов машинный зал был затоплен. Ремонт длился до 2011 г., целиком станция заработала в 2014. Мощность станции – 6400 МВт.

Красноярская ГЭС (Красноярский край)

Красноярская станция (6000 МВт) также строилась на р. Енисей с 56 по 72 гг. и впервые ввела агрегаты в 1967 г. Это самая рентабельная тепловая станция на территории России и вторая по рентабельности ГЭС.

Братская ГЭС (Иркутская область)

Эта станция с мощностью 4500 МВт была построена в 1954 г. на р. Ангара, агрегаты вводились с 61 по 66 гг. Станция является крупнейшей в Сибири и первой по рентабельности в РФ.

В мире

Три ущелья, Китай

Это призер по величине среди всех ГЭС на Земле мощностью в 22.5 тысячи МВт. Вырабатывает 10% от всей электроэнергии в Китае. Год запуска агрегатов – 2003. Полную мощность станция набрала в 2012 г. Дамба построена на р. Янцзы.

Итайпу, Парагвай

Мощность этой станции составляет 14 000 МВт. Год начала строительства – 84. Всего на станции работает 18 агрегатов. ГЭС поставляет электричество примерно пятой части Парагвая.

«Гури», США, Венесуэла

Мощность «Гури» – 10 235 МВт. Этой мощности хватает, чтобы поставлять ток 65% всего штата. Станцию начали строить в 63 г., а первые агрегаты заработали в 78 г. Это самая крупная ГЭС в США и третья по величине в мире.

Экономические показатели и символы плотины

Зейская ГЭС – одна из старейших на Дальнем Востоке, старше ее только Вилюйская ГЭС в Якутии. Станция играет особую роль в дальневосточной системе, обеспечивая ее надежное функционирование. Установленная мощность ГЭС 1330 МВт, среднегодовая выработка 4910 млн кВт.

Зейская ГЭС – аварийный резерв Дальнего Востока, ее агрегаты способны в течение нескольких минут набрать полную мощность, не допуская отключения потребителей при аварийных ситуациях в энергосистеме.

Гидроэлектростанция обеспечивает и водоснабжение города Зеи. Прямо в плотине расположены водозаборные сооружения городского водопровода.

Вот какая необыкновенная и нужная ГЭС работает на Дальнем Востоке. На территории расположены символы, олицетворяющие станцию, которые тоже особенные.

Прямо у проходной станции очень давно обосновались и благополучно поживают суслики, целая колония! Некрупные грызуны семейства беличьих, они известны своей привычкой при опасности вставать «столбиком» и издавать характерные свистящие звуки.

На территории станции с 1981 года работает фонтан, рядом с которым установлена аллегорическая скульптура Зеи.

Ветер раздувает подол длинного платья и волосы. Над головой она держит стрелы, символизирующие энергию, которую дает покоренная человеком своенравная река Зея.

Классификация мини-ГЭС

Мини-гидроэлектростанции (дома, в которых они используются, в большинстве относятся к частному сектору) чаще всего относятся к одному из следующих типов, которые различаются принципом работы:

Водяное колесо – традиционный тип, который наиболее прост в исполнении.
Пропеллер. Используют в тех случаях, когда река имеет русло шириной более десяти метров.
Гирлянда устанавливается на реках с несильным потоком. Для усиления скорости течения воды используют дополнительные сооружения.
Ротор Дарье устанавливается обычно на промышленных предприятиях.

Распространенность этих вариантов обусловлена тем, что они не требуют строительства плотины.

Установленная мощность

Установленная мощность гидроэлектростанций в Японии достигла 50 016 МВт на конец 2020 года, что стало 6- м местом в мире с 3,8% от общемировой мощности, значительно уступая Китаю (370 160 МВт ; 27,8%) и США (102 000 МВт ; 7,7%). ). Более половины этой мощности составляют гидроаккумулирующие электростанции : 27 637 МВт . В 2020 году введено 111 МВт .

В 2016 году Министерство окружающей среды Японии выбрало международный консорциум для строительства своей первой приливной электростанции промышленного масштаба (2 МВт ) в проливе Нару недалеко от Нагасаки.

В 2015 году Toshiba установила вторую группу 200 МВт насосной станции Kyogoku на Хоккайдо ; первая турбина была введена в эксплуатацию в 2014 году. В этих двух турбинах используется технология переменной скорости, которая позволяет электростанции, обеспечивая при этом пиковую мощность, подавлять колебания частоты в сети.

На долю гидроэлектростанций приходилось 16% от общей установленной мощности в 2011 году с 48 ГВт , из которых около половины приходилось на гидроаккумуляторы ; один генератор был введен в эксплуатацию на заводе в Каннагаве в 2012 году, а к 2022 году будет введено еще 3,3 ГВт .

Турбины для выработки энергии

Около десяти лет назад это поняла японская компания IHI, которая производит корабли, авиационные двигатели, промышленные машины и другую серьезную технику. Параллельно с основной деятельностью, инженеры все это время разрабатывали огромную турбину, которая крутится под воздействием потока воды и тем самым вырабатывает электричество. Недавно она наконец-то была испытана и, судя по всему, доказала свою работоспособность.

Примерный внешний вид турбин IHI для производства электроэнергии

Огромная турбина для выработки энергии получила название Кайрю. Внешне ее сравнивают с 330-тонным самолетом, потому что она оснащена двумя большими турбинами. Они вращаются в разных направлениях и крепятся на дне океана, где-то в глубине 30–50 метров

Важно отметить, что на данный момент конструкция испытана далеко не в тех условиях, в которых должна работать. Когда-нибудь ее установят в течении Куросио и, по расчетам представителей компании IHI, она может производить до 200 гигаватт энергии в год

Если все пойдет по плану, у Японии появится еще один источник электричества

Устройство и основные компоненты

Типовая гидравлическая аккумулирующая электростанция включает в общий комплекс следующие составляющие:

Нижнее водохранилище обеспечивающее подпитку. Это могут быть естественные водоемы или водохранилище, образованное самим гидроузлом.
Верхний водоем или бассейн электростанции, выполняющий функции аккумулятора воды. Используются высокогорные озера естественного происхождения приточного или бесприточного типа. Они должны располагаться рядом с нижним водохранилищем на максимально близком расстоянии.
Здание станции. Капитальное сооружение, спроектированное под конкретные условия эксплуатации.
Водонапорные сети из металлических или железобетонных труб.
Водоприемник, принимающий воду в верхний водоем, в период, когда станция переводится в насосный режим работы. Он же забирает воду из бассейна при переходе в турбинный режим.

Внутри здания электростанции располагается оборудование гидромеханического и электротехнического назначения. Схема размещения представляет собой трехмашинную компоновку, состоящую из насоса, турбины и генератора-электродвигателя. Более современным считается двухмашинный вариант, включающий в себя генератор-электродвигатель и турбину-насос или обратимую турбину. При отсутствии в верхнем бассейне естественного притока воды, станция будет работать лишь на аккумулированной жидкости. Такие установки относятся к категории чистых. Смешанные электростанции оборудуются бассейнами с естественным притоком, позволяющим получать дополнительные объемы воды. В данном случае используется и аккумулированная и приточная жидкость.

Примерно такой же вариант используется гидроэлектростанциями, расположенными каскадом. Здесь кроме основных турбинных агрегатов, устанавливаются обратимые насосы или турбины, качающие воду из нижнего водохранилища в верхнее.

Уникальность Зейской ГЭС

Зейская ГЭС – станция уникальна тем, что:

это единственная в России высотная массивно-контрфорсная плотина;
установлены редкие диагональные турбины;
водохранилище Зейской ГЭС – одно из крупнейших в России.

Плотина гидроэлектростанции

Плотина высотой 115 и длиной 714 м имеет массивно-контрфорсную конструкцию. Это значит, что внутри много пустого пространства. Ее устойчивость обеспечивается не только весом сооружения, но и упором особых подпорных конструкций – контрфорсов. Установленные «подпорки» передают нагрузку на основание, которое опирается на скальное дно реки.

Снаружи контрфорсы увидеть нельзя – нижняя часть плотины закрыта плитой. Изнутри видно, что плотина состоит из отдельных «стенок», расширяющихся и смыкающихся друг с другом у напорной грани.

Контрфорсные плотины сложнее в строительстве, но требуют меньше бетона, поэтому намного экономичнее гравитационных. Плотина разделена на две части – водосброс и машинный зал. За ним установлен трансформатор, через который передается электроэнергия.

В районе плотины сложная сейсмическая обстановка. В ее тело заложено 1500 датчиков и контрольно-измерительных приборов, которые ведут наблюдение за состоянием сооружения. Весь объем операций производится с помощью компьютеров. На водосбросе – трамплин для воды, ее просто отбрасывают подальше, так гасится энергия.

Турбины станции

Другая «изюминка» станции – ее турбины. Это первая ГЭС с диагональными гидротурбинами. Сконструированные особым образом, они могут эффективно работать даже при больших колебаниях напора воды.

Зейский гидроузел, построенный в условиях очень сурового климата, в связи с этим оригинален по конструкции. В машинном зале установлено 6 вертикальных гидроагрегатов. До 2025 года будет заменено основное оборудование – турбины и генераторы, средства релейной защиты и автоматики.

Водохранилище

Еще одна важная функция Зейской ГЭС – защита Приамурья от катастрофических наводнений, приносящих огромный ущерб. С этой целью в верхнем течении реки было создано крупное Зейское водохранилище площадью 2413 кв. м. Длина береговой линии водохранилища 2100 м.

В него впадают реки: Уркан, Тулунгин, Дуткан, Мульмуга, Кохани, Брянта, Гилюй. Водохранилище Зейской ГЭС – одно из крупнейших в России, по площади уступает только Братскому и Красноярскому. Водоем осуществляет все виды регулирования: многолетнее, сезонное, недельное, суточное.

Имея такое водохранилище, Зейская ГЭС успешно справляется с наводнениями. 19 июля 2007 года произошло затопление, в долине Зеи сформировалось наводнение, которое бывает один раз в 250 лет. Водохранилище срезало паводок втрое и тем спасло население от неминуемого затопления.

На случай экстремальных паводков у Зейской ГЭС есть водосброс пропускной способностью 9400 кубометров в секунду, хотя в работу он включается очень редко.

Специалисты высоко оценивают достоинства проекта, по которому построена плотина Зейской ГЭС. Она надежно сдерживает напор огромной массы воды и имеет большое противопаводковое значение.

Разновидности мини-ГЭС

Стоит понимать, что мини-гидроэлектростанции позволяют получать не более трех тысяч киловатт. Это максимальная мощность подобного сооружения. Точное значение будет зависеть от типа ГЭС и конструкции используемого оборудования.

В зависимости от вида водяного потока выделяют следующие типы станций:

Русловые, характерные для равнин. Они устанавливаются на реках с несильным потоком.
Стационарные используют энергию водных рек с быстрым потоком воды.
ГЭС, устанавливающиеся в местах перепада водного потока. Встречаются чаще всего в промышленных организациях.
Мобильные, которые строятся с применением армированного рукава.

Для строительства ГЭС достаточно даже небольшого ручья, протекающего по участку. Владельцы домов с центральным водоснабжением не должны отчаиваться.

Одной из американских компаний разработана станция, которую можно встраивать в водоснабжающую систему дома. В водопровод встраивается турбина маленьких размеров, которая приходит в движение за счет потока воды, двигающегося самотеком. Это снижает скорость потока воды, но снижает себестоимость электроэнергии. К тому же данная установка полностью безопасна.

Устраиваются даже мини-гидроэлектростанции в канализационной трубе. Но их строительство требует создания определенных условий. Вода по трубе должна стекать естественным образом за счет уклона. Второе требование – диаметр трубы должен быть подходящим для устройства оборудования. А это невозможно сделать в отдельно стоящем доме.

Мини-гидроэлектростанция своими руками

Построить водяную станцию для получения электроэнергии можно самостоятельно. Для частного дома достаточно двадцати киловатт в сутки. С таким значением справится даже мини-ГЭС, собранная своими руками. Но при этом следует помнить, что данный процесс характеризуется рядом особенностей:

Точные расчеты провести достаточно трудно.
Размеры, толщина элементов выбирается «на глаз», только опытным путем.
Самодельные сооружения не имеют защитных элементов, что приводит к частым поломкам и связанным с этим затратам.

Поэтому если нет опыта и определенных знаний в данной сфере, лучше отказаться от идеи подобного рода. Дешевле может оказаться приобретение уже готовой станции.

Если все же решаетесь делать все своими руками, то начинать необходимо с измерения скорости потока воды в реке. Ведь от этого зависит мощность, которую можно получить. Если скорость будет меньше одного метра в секунду, то строительство мини-гидроэлектростанции в данном месте не оправдает себя.

Еще один этап, который нельзя опускать – это расчеты. Необходимо тщательно рассчитать размер затрат, которые уйдут на строительство станции. В результате может оказаться, что гидроэлектростанция – не лучший вариант

Тогда стоит обратить внимание на другие виды альтернативной электроэнергии

Мини-гидроэлектростанция может стать оптимальным решением в вопросе экономии затрат на электроэнергию. Для ее строительства необходимо наличие реки недалеко от дома. В зависимости от желаемых характеристик можно подобрать подходящий вариант ГЭС. При правильном подходе выполнить подобное сооружение можно даже своими руками.

Сегодня покажем самодельную мини гидроэлектростанцию на малой реке. Эта гэс работает надежно. Чтобы создать перепад уровня воды, создана дамба. При этом река не перегорожена полностью. Основной поток уходит в сторону. Рыба и прочая живность могут спокойно перемещаться по ней. Под дамбой установлена труба, на выходе закреплена самодельная турбина. Поток воды малой речки, проходя через трубу, раскручивают эту турбину, передавая крутящий момент генератору.

Поначалу использовали водяные колеса, но, как показала практика, кпд у них ниже и мощность примерно вдвое меньше.

Сейчас перекроем воду в трубе, чтобы показать, как устроена турбина. Держится на двух подшипниках из дерева. Упорная шайба удерживает колесо бокового смещения.

На выходе трубы, чтобы направлять поток воды на лопатке, сделан своеобразный кожух из транспортерной и резиновой ленты, которая использовалась в шахте. Путём подбора установлено, что такая форма лопаток оптимальная.

Когда лопатки под большим углом, мощностью только уменьшилась. Чтобы они не отрывались и они не трескались вот вибрации, прикрутили, проложив резину.

Крутящий момент на генератор передается через вал, собранный из труб. На изгибах установлены гранаты от автомобиля ваз. В других местах нехитрые соединения.

Всё это держится на деревянных подшипниках, при регулярном смазывании работают уже не один год. Под навесом неподалеку установлен генератор. На валу большой шкив комбайна. Но генератор меньшего размера. Это позволяет повысить обороты, что необходимо для эффективной его работы. При желании ремень можно перекинуть на циркулярную пилу. Мощности водяной турбины вполне достаточно.

Мини ГЭС своими руками

Для того чтобы изготовить своими руками необходима смекалка, умение работать руками и водный объект, да кое-что по мелочам, как то автомобильный генератор, колесо от любого средства передвижения и передаточный механизм (шкивы, шестерни, зубчатая передача).

В начале необходимо изготовить водяное колесо. Для этого берется колесо от велосипеда, мотоцикла или автомобиля. По диаметру колеса крепятся лопасти, для это можно использовать любой материал, лишь бы он был прочным и не гнулся – железо, фанера, твердый пластик, эбонит и т.д. Крепить лучше всего болтовым соединением, чтобы была возможность заменить поврежденные в процесс работы лопасти. Лопасти располагаются на равном расстоянии друг от друга.

Изготавливается каркас, на котором закрепляется колесо. В местах крепления к каркасу необходимо предусмотреть установку подшипников в которые вставляется ось вращения колеса. На один конец оси монтируется большой шкив или большая по размеру звездочка. На ось генератора насаживается малый шкив или меньшая звездочка.

Какой экологический вред приносит строительство ГЭС

Несмотря на то, что ГЭС достаточно экологичны, назвать их полностью безопасными для окружающей среды нельзя. Крупные станции разрушают экосистемы; высокая нагрузка на водные ресурсы провоцирует их неравномерное распределение.

В итоге одни районы оказываются затопленными, другие — пересыхают. Результатом повышения уровня воды становятся разрушенные берега, оползни и обвалы. Массовое строение ГЭС со временем приводит к тому, что использование воды опережает ее возможность восстанавливаться. Учитывая то, что потоки воды задерживают органику, разлагаясь, она провоцирует выброс в атмосферу значительное количество парниковых газов.

Строительство плотин является причиной остановки нормального течения реки, из-за чего уровень растворенного в ней кислорода падает. Результатом этого становится массовая гибель рыб в водохранилище и растений на территории вокруг него. Происходит нарушение нерестового цикла. Теоретически, эту проблему можно решить путем возведения рыбоподъемников и рыбоходов, однако это приводит к тому, что строительство и эксплуатация ГЭС становится дороже.

Условия для строительства ГЭС

Место для строительства выбирают очень тщательно, ведь неправильное расположение станции может не только снизить ее эффективность, но и привести к затоплению близлежащих районов, в том числе и населенных.

Чтобы построить эффективно работающую гидроэлектростанцию, соблюдаются следующие требования:

Сильная река, текущая под углом и обеспечивающая круглогодичный доступ воды

В результате работы гидростанции вода постоянно испаряется в большом количестве, поэтому необходим сильный водный поток, нивелирующий испарение. Идеально, если река проходит под большим углом, а течение непрерывное и сильное.

Приближенность мест добычи сырья и строительных материалов

ГЭС чаще всего строится рядом с горными реками, поэтому может быть сложно доставлять материалы к месту стройки. Поэтому место для строительства выбирают с учетом близко расположенных карьеров для добычи высококачественного песка, камня и других стройматериалов.

Устойчивость почвы

Станцию строят только там, где скалистые структуры и почва достаточно устойчивы, чтобы выдержать огромную нагрузку от силы потока в плотине, веса воды и самого сооружения. Горные породы должны выдерживать землетрясения и не пропускать воду, чтобы не ослабить плотину.

Решение проблем ГЭС

Основные проблемы станций часто можно успешно решить на этапе строительства. Несмотря на это каждый год на станциях происходит около трех тысяч аварий.

От безопасности ГЭС зависит не только чистота окружающей среды, но и срок ее эксплуатации. Так, например мы знаем каковы были последствия на саяно-шушенской ГЭС. Полный выход из строя всех турбин, разрушение машинного зала и семьдесят пять погибших. Разлив моторного масла в реке принес непоправимый вред экологии и уничтожил до 400 тонн форели.

Большая часть происшествий на ГЭС связана с ошибками на проектно-техническими решениями. Для этого экспертами нашей компании были разработаны меры по предотвращению подобных происшествий в будущем. Они созданы с учетом опыта прошлых лет и современных технологий.

Во-первых, необходимо проведение тщательных исследований при проектировании станции. Они помогут устранить сразу несколько основных проблем, таких как:

наводнения;
миграция рыб;
скопление ила;
землетрясения;
выбросы парниковых газов;
смещения дамбы.

Строительство таких станций должно производиться с учетом всех климатических составляющих, в том числе и среднее количество ежегодных осадков. А также с введением в приоритет заботу о рыбных хозяйствах, судоходстве, чистоте воды для питьевого потребления и орошения.

При проектировании также должна быть учтена охрана природных условий и биоразнообразия. Так, необходима тщательная подготовка затапливаемых земель, особенно в лесистых местностях. Если не уделить данному процессу достаточного внимания, уже через двадцать лет после начала эксплуатации станции начнутся серьезные проблемы с всплыванием торфяных масс.

Немаловажна и техническая часть оборудования станции. Все агрегаты должны проходить ежегодное обслуживание и ремонтные работы. Недопустимо использование устаревшего оборудования, так как их поломка может привести к серьезным последствиям. Необходимо внедрение селективных водозаборов, с целью уменьшения влияния на микроклимат. Такая система помогает регулировать температурный режим воды.

При правильной эксплуатации ГЭС могут прослужить от ста лет и больше. Ежегодно ГЭС экономят до 55 миллионов топлива. Поэтому развитие станций малых размеров все чаще становится перспективной в силу их меньшего вреда экологии и равномерному распределению водных ресурсов.

На 2021 год 9% глобальных запасов гидроэнергии приходятся на долю России. Это 900 миллиардов КВт*ч, из которых используется только 20%. Однако по словам экспертов ГЭС станут решающим шагом по декарбонизации экономики мира. Большой потенциал для развития данной сферы, по их словам, находится в географическом расположении страны — на территории РФ находятся 2,8 миллиона рек.

Уже сегодня 95% глобального резерва регулировочной мощности приходятся на долю ГЭС.

Типы гидроэлектростанций

Несмотря на сходный принцип действия, существуют ГЭС разных типов. Так как при их строительстве в большинстве случаев используется естественный рельеф местности, то различия связаны с использованием конкретных преимуществ, которые предоставляют природные условия. Типы гидроэлектростанций:

Деривационные. Размещаются на горных реках, где перепад высот позволяет использовать энергию падающего потока, но сильное течение исключает строительство плотины. Потоки воды направляют в специальные отводы, наклон которых сооружают так, чтобы обеспечить необходимый напор.
Плотинные. Основной тип ГЭС, предусматривающий строительство плотины, перегораживающей русло реки и создающей водохранилище. Плотина часто также имеет функцию борьбы с наводнениями. Благодаря водному резервуару, с помощью которого можно регулировать поток воды, электростанция способна реагировать на изменение потребления энергии (снижать и увеличивать выработку) и адаптироваться к сезонным колебаниям количества проточной воды.
Смешанного типа. Применяются в тех случаях, когда для успешной работы деривационных ГЭС необходимо и возможно построить плотину для создания резерва воды с целью регулирования потока.
Аккумуляторные (ГАЭС). У них есть два резервуара для воды: верхний и нижний. В период низкого энергопотребления электростанция перекачивает воду из нижнего в верхний, таким образом накапливая потенциальную энергию (это насосная работа ГАЭС). В свою очередь, генератор начинает работать, когда энергопотребление возрастает. Вода поступает из верхнего резервуара, приводя в движение турбину, посредством которой вырабатывается электричество.
Приливные (ПЭС). Используют колебания уровня воды, часто в устьях рек, где приливные явления вызывают двунаправленный поток. На прибрежном участке возводят плотину. Для эффективной работы необходимо, чтобы перепад воды был не менее 5 м. Мощность таких электростанций невелика, это связано с низкой энергией проточной воды. Большинство ПЭС используют пропеллерные турбины. Некоторые из них имеют внушительные размеры. Во Франции турбины, расположенные в нижней части Ла-Манша, имеют диаметр 21 м и мощность около 2,2 МВт.

Гидроэнергетика России

Существует классификация гидроэлектростанций по совокупной мощности установленных генераторов, позволяющая разделить малые и крупные ГЭС, но она отличается для разных стран. Например, в Португалии, Испании, Ирландии, Греции и Бельгии 10 МВт было принято в качестве верхнего предела для малых ГЭС, в Италии – 3 МВт, Швеции – 1,5 МВт, а в Польше – 5 МВт.

Однако эти границы достаточно условны и могут изменяться государственными нормативными актами. Так, В США сначала максимальная мощность малых ГЭС была равной 5 МВт, затем 15 МВт, а сейчас уже 30 МВт. В РФ также гидроэлектростанции мощностью более 30 МВт считаются крупными.

Плюсы и минусы гидроэлектростанций

Плюсы и минусы ГЭС и созданных водохранилищ занесены в таблицу.

Преимущества ГЭС	Недостатки ГЭС
Практически полная возобновляемость источника энергии	Выбросы в атмосферу водяного пара, являющегося вторым (после CO₂) парниковым газом по влиянию на глобальное потепление
Отсутствие токсических выбросов в атмосферу	Заболачивание земель
Долгая эксплуатация (более 100 лет)	Изменение фауны, миграция животных в затопленных районах
Усиленное размножение рыб в водохранилищах	Перекрывание рек для нереста рыб
Дешевизна получаемой энергии	Переформирование русел рек
Улучшение условий для орошения и судоходства	Влияние на климат (становится более умеренным)

Красоты Ингурского водохранилища

Все, кто хотя бы раз побывал в этом месте поймет, что подобных красот в мире немного. Смотровая площадка, которая расположена на самой вершине сооружения, открывает перед каждым туристом самые лучшие красоты. Именно от сюда можно рассмотреть плотину и водохранилище. Вода, которая заполняет все вокруг, имеет невероятно красивый ярко-голубой цвет, который невозможно нигде увидеть. Ее оттенок сочетается с местными красотами, созданными самой природой.

Пройдя смотровую площадку, можно немного спуститься вниз. Именно здесь получаются самые красивые и незабываемые фото.

На плотине, где прогуливаются туристы, расположены стенды с фотографиями. По них можно увидеть, как создавалась ГЭС, разработки и все самые важные моменты этого сооружения.

Для тех, кто желает остаться в этом удивительном месте на несколько дней, существует уютная и доступная гостиница. Она расположена в близлежащем поселке под названием Поцхо Эцери. С балконов номеров вы сможете не только любоваться местной природой, но и уникальной плотиной.

Интересно! Именно с этого места начинает свое существование Верхняя Сванетия. Она является самой красивой высокогорной частью Грузии.