Дешёвое электричество ! Или с чем его едят…⁠⁠

С вами Vik.Kasper, я открыл банку пива, а значит мы начинаем.

Давненько обещал рассказать в около научно-популярном формате почему на самом деле ГЭС делают электричество в прилежащих территориях дешевле. Кроме ответа “Ну они его вырабатывают из воздуха же!” и т.п.
Написано будет обобщено чтоб поняли все.

Для ЛЛ: происходит перераспределение нагрузки сети с ТЭЦ, на ГЭС. Из-за чего ТЭЦ не жгут лишний уголь, работают в более щадящем режиме и эти затраты пропадают из цены кВт.ч. Также риски не покупки данного электричества, за которые обычно тоже мы платим.

Начнём с азов и основных видов энергетики.

У нас существует три варианта промышленной выработки электроэнергии.

АЭС – Атомная Электростанция. Работает на силе разрушения атома, выдаёт всегда одинаковую мощность равную 100% своей мощности.

ТЭЦ – Тепловая Электростанция. Работает на принципе сжигания топлива, обычно ископаемого. Это может быть: Уголь, кокс, торф, нефть, газ, мазут, дизель, бензин и т.п. Мощность зависит от количества топлива в печах, которые вырабатывают жидкий пар (просто для упрощения), который крутит турбины и делает ток. Есть
Важное НО! Чтобы выдать ток здесь и сейчас, уголь нужно вкинуть ещё вчера.
То есть, высокая инерция системы из-за которой здесь и сейчас невозможно вкинуть угля чтоб получить больше мощности.

ГЭС – Гидроэлектростанции. Работают на силе протекающей через неё воды. Если очень прощать, у нас есть река, которая всегда тут текла. Мы её оградили и заставили течь через специальную турбину, чтобы та крутилась и делала ток. 
Мощность зависит от уровня воды в водохранилище, и возможности её слива.
Важное НО, время требуемое для изменения выходной мощности ГЭС, в районе 5-10 секунд. Регулируется выходная мощность количеством протекающей через агрегаты воды, и углом наклона лопастей самого винта турбины.
Распределять воду во времени по: Суткам, часам, дням, неделям, сезонам, годам, многолетнее регулирование.

Вот это основа всей энергетики планеты на данный момент. Что-то нестабильное как ветер, солнце не берём в расчёт. Ведь вы же не согласны, если сегодня ветра мало и поэтому ваш лифт в доме перестанет ездить на 30 этажей вверх. Особенно ваш протест будет расти по мере возвышения вашего этажа над уровнем земли. Ну вы поняли :)

Потребление электроэнергии во времени.

Теперь важное для понимания сути проблемы. Электричество потребляется не равномерно. Скорее всего вы просто не задумывались об этом. Но допустим у нас есть город, где все магазины, МФЦ, ТЦ, и прочее открывается в 9 утра. Значит 80% людей встанут примерно в одинаковое время и включат чайки, чтоб выпить чая. А чайник это 1,5-2 киловатта. А в таких людей много, ещё вы хотите подогреть котлетку с вечера это ещё 1,5-2 киловатта микроволновки. НО это нагрузка кратковременная, 5-10 минут. И чай и котлета готовы, вы дальше практически не потребляете ток. Но нас много и кто-то встал попозже или пораньше.

И подведя вас к мысли, что всё куда сложнее чем кажется, прошу любить и жаловать! График суточного потребления электричества!

Как видно из графика, основное потребление идёт с 7 утра до 11, потом с 18 до 22 часов.

И можно понять, что электростанции должны плясать лезгинку чтоб всех обеспечить током, НО нам нельзя закладывать мощность в притык, нужен запас в условно 5% на внезапные колебания.

Совестная работа разных источников энергетики в одной системе.

Для полноценного понимания зачем я ранее описал принцип распределения мощности АЭС, ГЭС, ТЕЦ во времени. Нам нужно разбить график на три части.

Нижнюю, среднюю и верхнюю.

Назовём их так:

Нижняя – Базовое минимальное потребление.

Среднее – Полупиковое потребление

Верх – Пиковое потребление.

Получим следующую картину:

Ещё небольшая важная оговорка, вся энергосеть РФ объединена между городами.

Значит при поломке чего-то где-то ток будет поступать в Чебоксары из Омска без проблем.

Энергетические станции имеют иерархию: АЭС => ТЕС => ГЭС.

Где АЭС, едят базовую мощность, и т.д.

Важно, чем выше по графику потребление, тем дороже стоит киловатт мощности.

Почему ГЭС делают ток дешевле?

Из вышесказанного мы понимаем, что вся страна объединена общей энергосетью. У нас есть иерархия энергетиков. А ещё страна вытянута с запада на восток, из-за чего у нас есть 11 часовых поясов. А значит 11 пиков утра и 11 пиков вечера. И поэтому ГЭС не бывает в обиде.

Собственно совокупность всех факторов как:
Возможность изменить выходную мощность в считанные секунды - когда ТЕЦ нужны часы, а АЭС не способна практически на это;
Нет топлива - которое люди тратят, а используется естественные воды, которые текли тут и до нас из-за рельефа местности;
Единая энергосистема - позволяет торговать током с Красноярска в пик потребления для Москвы, будучи в глубоком ночном провале.

В сумме это и делает электричество дешевле. Для всех, ведь нужно закладывать меньше резервных мощностей (даже для соседней области), вырастает надёжность и стабильность всей энергосистемы. А стабильность — это меньшие заложенных средств на риски, потенциальные потери и т.п.

Итог: ток дешевле, угля жжётся меньше, все живут круто!

Всем спасибо за внимание, с вами был Vik.Kasper. Долг подписчикам отдал.