Гидроаккумулирующие электростанции⁠⁠

Электрическая сеть. Она всегда находится в балансе. Производство равно потреблению, и этот принцип всегда соблюдается. Поэтому энергетики постоянно мониторят систему и регулируют мощность так, чтобы она соответствовала потреблению. Утром начинается смена на заводе – надо прибавить мощности. Ночью все спят – потребление снижается. Это называется маневрирование мощностью.

С этим не всё так просто, как хотелось бы. Не все электростанции можно включать от 0% до 100% как нам захочется. Тут и технические ограничения, и экономические, и даже законодательные. Например, АЭС почти всегда работают на полную мощность, угольные блоки не очень хочется опускать ниже 60%, а где-то операторы обязаны в приоритетном порядке потреблять энергию с определенных электростанций. Мы же больше остановимся на технических аспектах.

А технические аспекты говорят, что разные электростанции меняют мощность с разной скоростью. Для не быстрых и прогнозируемых изменений достаточно “обычных” электростанций, но иногда нам надо быстро подкрутить туда-сюда какие-нибудь пол гигаватта. И тут в дело вступают гидроаккумулирующие электростанции. Что это такое?

Это отдельный, обычно не-проточный резервуар, к которому подключены водные турбины определённого типа, Фрэнсиса. Эти турбины позволяют работать в обоих направлениях, в отличии от турбин Пелтона или Каплана (три основных типа турбин, используемых на ГЭС). Далее – электрические машины, подключённые к турбинам, спроектированы не только чтобы быть только генераторами, но и моторами. Когда энергии в сети много – мы начинаем перекачивать воду из мимопротекающей реки или нижнего резервуара в верхний резервуар. При этом это прямо высоко наверх, часто их строят с перепадом по высоте в несколько сотен метров, хотя бывают и всего на пару десятков. Когда энергии в сети наоборот мало – комплекс переходит в режим электростанции, сбрасывая воду сверху. Это всё позволяет маневрировать по мощности не в пределах 60%-100%, как у угольного блока, а в -100% - +100%. И делать это в рамках единиц минут, что не умеет никакая другая электростанция. Настоящая магия!

Теперь к тому, зачем это надо. Компенсация и работы с пиками нагрузки с одной стороны, и быстрая реакция на события средней тяжести – с другой. При большие ЧП на энергосети такой инструмент не поможет, да. При этом сильно много их не надо – постоянно работать они не могут, ибо резервуар не бесконечный, а постоянно жечь энергию в переработку желания тоже нет. Например, в Чехии, на 20 с небольшим установленных гигаватт энергии имеется всего одна ГАЭС на 650 мегаватт. Чуть больше трех процентов, но иногда это именно то, что нужно.На фотографии как раз чешская ГАЭС Dlouhé Stráně. Выглядит, как горное озеро.

На графике пример использования энергии ГАЭС в течении ДНЯ. Настолько часто и быстро они реагируют на то, что происходит в сети.

Автор - Борис Плавник

Ещё нас можно читать в ВК, телеге и Дзене

Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!