В путешествии по Сибири я посетила Енисейский каскад ГЭС: Красноярскую, Майнскую, Саяно-Шушенскую (крупнейшую в стране)… и скажу вам, что гидроэлектростанции – это удивительные «создания»!

Во-первых, они начинают работать задолго до окончания строительства и зачастую окупаются гораздо раньше. 😱

Во-вторых, что для меня как атомщика – невероятное свойство, на ГЭС регулируется мощность! Это неоспоримое преимущество!

На этой неделе предлагаю обсудить, как работают ГЭС, какими бывают, где самые мощные, сколько энергии дают (и России, и миру). И почему на гидроэнергетику часто обрушивается критика экологов, если она безуглеводная? Или нет?

Разберемся на неделе! Тема: #ГЭС

В век «экологического разоружения» все обычно говорят про ВИЭ (возобновляемые источники вроде ветра и солнца) или про нефть и уголь как главное зло. Ещё про атомную энергетику. А про гидро- все как будто забыли, хотя это настоящее чудо!

Получать энергию из воды люди вообще-то придумали давно. Берём колесо с лопастями по внешнему краю, частично погружаем в воду – и вуаля, колесо вращается. Потому что вода буквально приводит в движение нижние лопасти, и увлекает их за собой. Так, кстати, и работают водяные мельницы.

Почти два века назад умные люди придумали, как перевести механическую работу в электрическую энергию. Появились двигатели, трансформаторы, генераторы. И началось!

#ГЭС – это, конечно, не просто большая водяная мельница.😝 Но «рецепт» тот же:

💧Возьмём мощный напор воды. В идеале, водопад! Горную реку. Или плотину, где напор создаётся за счёт разных уровней воды (ведь воде приходится протекать через узкое отверстие).

Кстати, вода попадает на турбины не прямоходом из водохранилищ. Сначала воду закручивают! Как в аквапарке. В огромных горках-спиралях.😜

💧Если у нас вариант с плотиной, то у заветного отверстия устанавливаем гидротурбину. Это и есть наш вращательный центр, «водяная мельница».

💧Турбину подсоединяем к генератору. Он двигается – мы получаем ток.

💧Если же в рецепте используется горная река, то у нас получится высокая (и дорогая 🙃) плотина. К генератору тут воду подводят через деривационный канал/тоннель. Получается, что часть реки идёт естественным ходом, а часть – по каналам, трубам и турбинам проходит через ГЭС и только потом возвращается в русло.

Кстати, рядом с крупными ГЭС почти всегда есть станции поменьше (как например Майнская ГЭС рядом с Саяно-Шушенской). Они регулируют сброс воды.

Вот такая изящная идея: использовать напор воды + генераторы и создать гидроэлектростанцию.

#ЭтоИнтересно

Какие бывают гидроэлектрические станции? Две вы точно знаете, а о других, возможно, и не догадывались!

💧Русловая ГЭС

Это станция (как правило, очень высокая), буквально использующая часть реки для выработки энергии. Подробнее об этом я пишу в посте выше.👆🏻 Это ГЭС с базовой нагрузкой, где расход воды регулируется спросом (сам поток здесь непрерывный). Золотая классика.

💧Аккумулирующая гидроэнергетика

Это ГЭС на плотине. Работают турбина и генератор – смотрите описание принципа работы в посте выше. Такая станция отлично справляется с базовыми нагрузками, и её можно быстро включить/выключить, если нужно. Как правило, это крупные станции, которые могут снабжать энергией в течение многих недель или даже месяцев вне зависимости от того, есть ли приток воды.

💧ГАЭС

Гидроаккумулирующая электростанция (всё верно, не ГЭС, а ГАЭС😜). Идеальный вариант для чрезвычайных моментов пикового спроса. Такая станция поглощает избыточную энергию, когда спрос низкий, и высвобождает – когда высокий.

Здесь есть два соединённых трубопроводом резервуара верхний и нижний. Когда спрос на электроэнергию пиковый и стоит она дорого, ГАЭС сбрасывает воду сверху вниз. Когда спрос маленький – вода с помощью насоса перекачивается обратно. ГАЭС может быть как на реке, так и без неё – по сути, ключевые тут резервуары.

А ещё это ~94% емкостей хранения энергии в мире. Такой вот глобальный чистый аккумулятор!

💧ПЭС

Приливная гидроэнергетика. Тут всё ясно из названия: энергия берётся из приливов. А точнее, из вращения планеты. Обычно такие станции строят на берегу моря, где гравитационное влияние Луны и Солнца создаёт смену уровней воды два раза в сутки. По сути, естественные резервуары. Но есть и ПЭС на реках. Самую первую, например, построили во Франции на реке Ранс.

В России, кстати, есть уникальные перспективные места для ПЭС с приливной волной по 5-7 метров (Охотское море, например). Правда, там нет спроса😉

Как вы думаете, почему же экологи порой придираются к #ГЭС?
Ведь всё выглядит более чем экологично.🤔

В чем проблема #ГЭС?

Мир медленно, но верно переходит на возобновляемые источники, избавляется от угля и т.д. И бесконечно спорит о том, что считать «чистым» источником энергии?

У гидроэнергетики, казалось бы, есть все шансы стать локомотивом энергетики будущего. Сейчас она поставляет порядка 71% возобновляемой энергии во всем мире!

В развивающихся странах плотины строятся в большом количестве, но вот в развитых странах – активно демонтируются. По статистике, с 1960-х годов в странах Европы и США больше ГЭС ликвидируется, чем строится (в США гидроэнергетика даёт всего 6%). Почему?

Одна из возможных причин в том, что в своё время восторг насчёт гидроэнергетики был настолько силён, что никто не учёл долговременные последствия. А они есть.

Экологические:

🙁 Увы, ГЭС уничтожают биологические виды и популяций рыб;

🙁 Из-за активного использования ГЭС вода перераспределяется неравномерно: где-то реки осушаются, а в другом месте – всё затапливается. Например, так Иркутская ГЭС спровоцировала повышение уровня воды в Байкале, из-за чего стали разрушаться берега, случаться оползни, обвалы.

Социально-экономические:

🙁 Из-за работы ГЭС огромное количество людей в развивающихся странах (где станции как раз активно строят) лишаются продовольствия и средств к существованию из-за невозможности заниматься ловлей рыбы;

🙁 Из-за строительства крупных ГЭС и угрозы затопления людям приходится принудительно переезжать. Отдельные селения полностью уходят под воду, как, например, Корчева и Молога в Тверской области или Пучеж в Ивановской области.

Есть и другие причины: слишком дорогое строительство, возможные аварии и т.д. Одни эксперты призывают вовсе отказываться от гидроэнергетики. Всемирная комиссия по плотинам (да, такая есть! 😜) предлагает использовать ГЭС только тогда, когда другой альтернативы нет. Ну а каким будет реальное будущее, мы узнаём только когда в него попадём. 🤔

#экология #ВИЭ