Гидроаккумулирующая электростанция - NiNa.Az

Гидроаккумули́рующая электроста́нция (ГАЭ́С) — гидроэлектростанция, используемая для выравнивания суточной неоднородности графика электрической нагрузки. Принцип действия состоит в закачивании воды в высоко расположенный водоем, используя избыточно вырабатываемую сетевую энергию в период наименьшего потребления, и затем спуске ее обратно с выработкой электроэнергии в период наибольшего потребления. Гидроаккумулирующие системы на сегодняшний день являются самой мощной формой хранения сетевой энергии, и по состоянию на 2020 год на их долю приходится около 95 % всех активных установок хранения в мире, с общей установленной пропускной способностью более 181 ГВт и по состоянию на 2020 год общей установленной емкостью хранения более 1,6 ТВт·ч.

Схема компоновки сооружений ^[англ.]

Принцип работы

ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов. Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим, см. гидроаккумулятор). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).

В крупных энергосистемах большую долю могут составлять мощности тепловых и атомных электростанций, которые не могут быстро снижать выработку электроэнергии при ночном снижении энергопотребления или же делают это с большими потерями. Этот факт приводит к установлению существенно большей коммерческой стоимости пиковой электроэнергии в энергосистеме, по сравнению со стоимостью электроэнергии, вырабатываемой в ночной период. В таких условиях использование ГАЭС экономически эффективно и повышает как эффективность использования других мощностей (в том числе и транспортных), так и надёжность энергоснабжения.

Первые ГАЭС в начале XX века имели КПД не больше 40 %, КПД современных ГАЭС составляет 70—75 %. ГАЭС не является электростанцией как таковой, поскольку она потребляет электроэнергии больше, чем вырабатывает.

История

Первые ГАЭС появились в конце XIX века. Так, в 1882 году в Швейцарии, в окрестностях Цюриха, была построена установка Леттен (Letten) с двумя насосами общей мощностью в 103 кВт. Спустя 12 лет подобная установка заработала на одной из итальянских прядильных фабрик. Если к началу XX века общее число ГАЭС в мире не превышало четырёх, то уже к началу 1960-х оно достигло 72, а к 2010 году — 460. В 1930-х годах широкое распространение получили обратимые гидроагрегаты для гидроаккумулирующих и приливных электростанций, состоящие из насосо-турбины (гидромашины, способной работать как в насосном, так и в турбинном режимах) и двигателя-генератора (электромашины, работающей как в двигательном, так и в генераторном режимах). В обратимых гидроагрегатах применяются только реактивные гидротурбины, чей КПД несколько меньше, чем у однонаправленных активно-реактивных.

ГАЭС в мире

ГАЭС Пуже

Китай имеет самую большую мощность гидроаккумулирующих электростанций в мире на 2017 год: 32,0 ГВт. По отношению гидроаккумулирующей к общей генерирующей мощности первое место занимает Швейцария с 32,6 %. В Китае вступила в строй крупнейшая в мире гидроаккумулирующая электростанция установочной мощностью 3,6 ГВт. Ожидается что станция будет рекуперировать до 6,6 миллиардов киловатт-часов ежегодно. Коэффициент рекуперации на ней будет при благоприятных условиях работы доходить до 80 %.

ГАЭС в Восточной Европе

Россия

Загорская ГАЭС

• Гидроаккумулирующий комплекс канала имени Москвы,
• Кубанская ГАЭС,
• Загорская ГАЭС,
• Зеленчукская ГЭС-ГАЭС,
• Строящаяся Загорская ГАЭС-2,
• Проектируемая Ленинградская ГАЭС на реке Шапше (ПАО "Русгидро" от проекта отказалось в 2017 году, однако в Генеральную схему размещения электроэнергетики до 2042 года, принятому в конце 2024 г. электростанция была внесена с предполагаемым сроком запуска в 2028 г. (приложение 6 проекта).

Украина

• Киевская ГАЭС
• Ташлыкская ГАЭС (Южноукраинский энергокомплекс) (достраиваемая)
• Днестровская ГАЭС
• Строящаяся Каневская ГАЭС

Литва

• Круонисская ГАЭС

Болгария

По состоянию на 2020 год таких станции три:

• «^[болг.]»
• «^[болг.]»
• «^[болг.]»

См. также

• Запас энергии в море
• Крупнейшие ГАЭС в мире
• Твердотельная аккумулирующая электростанция

Примечания

1. DOE OE Global Energy Storage Database  (неопр.). U.S. Department of Energy Energy Storage Systems Program. Sandia National Laboratories (8 июля 2020). Дата обращения: 12 июля 2020. Архивировано 9 июля 2021 года.
2. Загорская ГАЭС  (неопр.). Дата обращения: 26 июня 2008. Архивировано из оригинала 12 октября 2007 года.
3. ГАЭС — Зелёная энциклопедия  (неопр.). Дата обращения: 10 января 2015. Архивировано из оригинала 10 января 2015 года.
4. Родионов В. Г. Оптимизация структуры генерирующих мощностей. Аккумуляторы — накопители энергии // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего (рус.). — М.: ЭНАС, 2010. — С. 68—69. — 352 с. — ISBN 978-5-4248-0002-3.
5. Ковалев Н. Н., Гидротурбины, М. — Л., 1961;
6. Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030  (неопр.) 30. Abu Dhabi: (2017). Архивировано 31 августа 2018 года.
7. Китай ввёл в эксплуатацию гидроаккумулирующую электростанцию в Фэннине
8. "Русгидро" окончательно отказалось от строительства Ленинградской ГАЭС  (рус.). 47 Новостей Ленинградской области. Дата обращения: 21 марта 2021. Архивировано 28 августа 2019 года.
9. Общественное обсуждение Генеральной схемы размещения объектов электроэнергетики до 2042 года | АО «Системный оператор Единой энергетической системы»  (рус.). www.so-ups.ru. Дата обращения: 19 декабря 2024. Архивировано 25 августа 2024 года.

Ссылки

• Видеоролик телеканала «Россия-24» о гидроаккумулирующих электростанциях  (рус.). blog.rushydro.ru. Дата обращения: 22 марта 2020.