Гідроакумулююча електростанція
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Гідроакумулююча електростанція

Гідроакумулююча електростанція (ГАЕС), насосно-акумулююча електростанція, гідроелектрична станція, принцип дії (акумуляція) якої полягає в перетворенні електричної енергії, що отримується від ін. електростанцій, в потенційну енергію води; при зворотному перетворенні накопичена енергія віддається в енергосистему головним чином для покриття піків навантаження. Гідротехнічні спорудження ГАЕС ( мал. ) складаються з двох басейнів, розташованих на різних рівнях, і сполучного трубопроводу. Гідроагрегати, встановлені в будівлі ГАЕС в нижнього кінця трубопроводу, можуть бути трьохмашинними, такими, що складаються із сполучених на одному валу оборотної електричної машини (двигун-генератор), гідротурбіни і насоса, або двомашинними — оборотна електромашина і оборотна гидромашина, яка залежно від напрями обертання може працювати як насос або як турбіна. В кінці 60-х рр. 20 ст на ГАЕС, що знов вводяться, стали встановлювати економічніші двомашинні агрегати.

  Електроенергія, що виробляється недовантаженими електростанціями енергосистеми (в основному вночі доби), використовується ГАЕС для перекачування насосами води з нижнього водоймища у верхнє, акумулююче басейн. У періоди піків навантаження вода з верхнього басейну по трубопроводу підводиться до гідроагрегатів ГАЕС, включеним на роботу в турбінному режимі; вироблена при цьому електроенергія віддається в мережу енергосистеми, а вода накопичується в нижньому водоймищі. Кількість закумульованої електроенергії визначається ємкістю басейнів і робочим натиском ГАЕС. Верхній басейн ГАЕС може бути штучним або природним (наприклад, озеро); нижнім басейном незрідка служить водоймище, що утворилося унаслідок перекриття річки греблею. Одне з достоїнств ГАЕС полягає в тому, що вони не схильні до дії сезонних коливань стоку. Гідроагрегати ГАЕС залежно від висоти натиску обладналися поворотно-лопатевими, діагональними, радіально-осьовими і ковшовими гідротурбінами. Час пуску і зміни режимів роботи ГАЕС вимірюється декількома хвилинами, що зумовлює їх високу експлуатаційну маневреність. Регулювальний діапазон ГАЕС, з самого принципу її роботи, близький двократній встановленій потужності, що є одним з основних її достоїнств.

  Здатність ГАЕС покривати списи навантаження і підвищувати попит на електроенергію вночі доби робить їх дієвим засобом для вирівнювання режиму роботи енергосистеми і, зокрема, крупних паротурбінних енергоблоків. ГАЕС можуть бути з добовим, тижневим і сезонним повними циклами регулювання. Найбільш економічні потужні ГАЕС з натиском в декілька сотень м-коду , що споруджуються на скельному підставі. Загальний ккд(коефіцієнт корисної дії) ГАЕС в оптимальних розрахункових умовах роботи наближається до 0,75; у реальних умовах середнє значення ккд(коефіцієнт корисної дії) з врахуванням втрат в електричній мережі не перевищує 0,66.

  ГАЕС доцільно будувати поблизу центрів вжитки електроенергії, т.к. сооруженіє протяжних ліній електропередачі для короткочасного використання економічно не вигідно. Звичайний термін спорудження ГАЕС близько 3 років.

  В СРСР розроблено декілька проектів спорудження ГАЕС на території Європейської частини країни, у тому числі в районі Москви; перша ГАЕС з оборотними гідроагрегатами загальною потужністю 200 Мвт (200 тис. квт ) споруджується (1971) в зоні верхнього б'єфу Київською ГЕС(гідроелектростанція). ГАЕС споруджуються (1971) у ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) США, Великобританії, Австрії, Франції, Японії, ГДР(Німецька Демократична Республіка) і ін. Серед крупних зарубіжних ГАЕС, що діють: Круахан (Великобританія) — 400 Мвт , натиск 440 м-коду , введена в 1966; Том-сік (США) — 350 Мвт , в двох агрегатах по 175 Мвт , натиск 253 м-коду (1963); Хоенварте-11 (ГДР) — 320 Мвт , натиск 305 м-коду (1965); Віанден (Люксембург) — 900 Мвт , натиск 280 м-коду (1964). Загальна потужність ГАЕС в країнах світу до 1970 перевищила 15 Гвт (15 млн. квт ).

  Літ.: Методи покриття піків електричного навантаження, під ред. Н. А. Караулова, М., 1963; Саввін Ю. М., Гідроакумулюючі електростанції, М. — Л., 1966; Доценко Т. П., Київська ГЕС(гідроелектростанція) на р. Дніпрі, «Гідротехнічне будівництво», 1963 № 5.

  Н. А. Караулів, Ст А. Прокудін.

Гідроакумулююча електростанція (схема): а — вертикальний розріз; би — план: 1 — верхній акумулюючий басейн; 2 — водоприймальник; 3 — напірний водоводів; 4 — будівля електростанції; 5 — нижнє живляче водосховище; 6 — гребля з водоскидом; 7 — нормальний підпірний рівень води; 8 — рівень сработки.