Гидроэлектростанции России мощностью свыше 1000 МВт




 

Наименование Установленная мощность, МВт
Саяно-Шушенская ГЭС  
Красноярская ГЭС  
Братская ГЭС  
Усть-Илимская ГЭС  
Волгоградская ГЭС  
ВОГЭС им. Ленина  
Чебоксарская ГЭС  
Саратовская ГЭС  
Зейская ГЭС  
Нижнекамская ГЭС  

Водные ресурсы России

Рис. 1. Карта водных ресурсов России

Потенциал МГЭС в РФ

В России к малой гидроэнергетике относят бесплотинные гидроэлектростанции (ГЭС), т.к. в большинстве случаев не нужны гигантские плотины и водохранилища. Мощность МГЭС не превышает 30 МВт, а мощность единичного гидроагрегата составляет менее 10 МВт. Такие ГЭС, в свою очередь, делятся на:

· микро-ГЭС (мощностью от 1.5 до 100 кВт);

· малые ГЭС (мощностью от 100 кВт до 30 МВт).

Примеры малых ГЭС в России: Республика Тыва – МГЭС установленной мощностью 168 кВт; Республика Алтай – МГЭС мощностью 400 кВт; Камчатская область - ГЭС-1 мощностью 1.7 МВт на реке Быстрая, каскад Толмачевских ГЭС.

Микро- и малые ГЭС играют большую роль в энергоснабжении отдаленных районов, являющихся энергодефицитными и занимающих более 40% территории России. Развитие малой гидроэнергетики в регионах обеспечивает:

- создание собственных региональных генерирующих мощностей и снижение дефицита электроэнергии в регионе;

- надежное электроснабжение качественной электроэнергией населенных пунктов в удаленных районах и на концевых участках магистральных линий электропередачи;

- достижение экономической и социальной стабильности в населенных пунктах, которые до настоящего времени не подключены к единой энергетической системе;

- снижение дотационности регионов, связанной с закупкой и завозом топлива в труднодоступные районы.

Одним из главных преимуществ малых гидроэлектростанций (МГЭС) эксперты называют общественное отношение к подобным проектам. Такие станции наносят экологии гораздо меньше вреда, чем большие ГЭС. Среди других преимуществ выделяется также благоприятное влияние МГЭС на региональное развитие и стимулирование бизнеса за счет рынка малой гидроэнергетики.

В настоящее время действующие на территории России малые ГЭС обеспечивают около 2.2 млрд. кВт·ч/год, а их технических потенциал оценивается в 382 млрд. кВт·ч/год.

Природные условия, характерные для европейской части России, могут обеспечить выработку электроэнергии на малых ГЭС, полностью удовлетворяющую потребности районов, экономика которых ориентирована на сельхозпроизводство. Строительство малых ГЭС позволит также эффективно использовать водные ресурсы рек в целях водоснабжения, рыболовства, транспорта и пр. Перечень потенциальных источников энергии для малой гидроэнергетики необычайно широк. Это небольшие реки, ручьи, естественные перепады высот на озерных водосбросах и на оросительных каналах ирригационных систем. Турбины малых ГЭС можно использовать в качестве гасителей энергии на перепадах высот питьевых и других трубопроводов, предназначенных для перекачки различных видов жидких продуктов. Кроме того, установка небольших гидроэнергоагрегатов возможна на технологических водотоках, таких как промышленные и канализационные сбросы. Подсчитано, что энергетический потенциал малой гидроэнергетики в России превышает потенциал таких возобновляемых источников энергии, как ветер, солнце и биомасса вместе взятых. Однако Россия, обладая таким громадным потенциалом, в настоящее время в силу ряда причин значительно отстаёт от других стран в использовании этого ресурса. В настоящее время технико-экономический потенциал малой гидроэнергетики в России определен в размере 60 млрд. кВт-ч в год. Но используется этот потенциал крайне слабо: всего на 1%. Не так давно, в 1950-60-х годах, у нас действовало несколько тысяч МГЭС. Сейчас - всего лишь несколько сотен - сказались результаты перекосов в ценовой политике и недостаточное внимание к совершенствованию конструкций оборудования, к применению более совершенных материалов и технологий [10].

Таблица 3

Потенциал МГЭС в РФ (млрд. кВт·ч/год)

Федеральный округ Теоретический потенциал Технический потенциал
Северо-Западный 48.6 15.1
Центральный 7.6 2.9
Приволжский   11,4
Южный 50.1 15.5
Уральский 42.6 13.2
Сибирский 469.7  
Дальневосточный    
Итого по России 1105.6 357.1

[11].

В качестве основных факторов ускорения развития малой гидроэнергетики в России можно назвать:

- аварии, участившиеся в энергосистеме страны (гидроагрегаты могут быть источниками автономного питания);

- требования экологичности вырабатываемой энергии, которые стали особенно актуальными в связи с введением в действие Киотского протокола.

Первоочередными объектами рассмотрения для сооружения МГЭС являются существующие и незадействованные гидроузлы. По предварительным оценкам, 58% средних и 90% небольших водохранилищ страны (это 20 и 1 млн. м3 соответственно) не используются для выработки электроэнергии. Энергоэкологической нишей для малых ГЭС может стать водоснабжение промышленности городов и прочие. В системах водоснабжения на участках трассы с большой разницей отметок поверхности вместо различного рода шахтных сопряжений, энергогасителей и других сооружений могут быть построены микро-ГЭС. При расходах воды в пределах от 5 до 100 л/с их мощность может достигать от 20 до 200 кВт.

Рентабельность малых ГЭС обеспечивается упрощением схемы их управления (например, за счет балластной нагрузки) и работы без обслуживающего персонала. Эффективность МГЭС может быть повышена также за счет многоцелевого использования ее сооружений, а также при выдаче мощности в местную сеть (без длинных ЛЭП) [12].

1.3. Анализ воздействия строительства ГЭС на окружающую среду

Наиболее существенное влияние гидроэнергетического строительства на окружающую среду проявляется в результате создания водохранилищ и регулирования ими стока рек. Помимо этого воздействие на окружающую среду возникает в результате:

- строительства гидроузла (плотины, здания ГЭС, уравнитель­ных резервуаров, подводящих, отводящих, деривационных каналов и тоннелей и т.п.);

- осуществления мероприятий по обеспечению строительства ГЭС строительными материалами (разработка карьеров каменных материа­лов, глины, песка и др., сортировки этих материалов);

- проведения работ по транспортному обеспечению строительства ГЭС (прокладка постоянных и временных железных, автомобильных, канатных и других дорог, погрузочно-разгрузочных и складских объектов);

- строительства временных и постоянных поселков;

- строительства линий электропередачи и подстанций для выдачи электроэнергии в энергосистему.

Строительство гидроэлектростанций и связанных с ними объектов и сооружений приводит в период осуществления строительных работ к нарушению рельефа, растительного и почвенного покрова, увеличению мутности воды в реке и запыленности воздуха, загрязне­ние земли, воды и воздуха нефтепродуктами, газами, смазочными и взрывчатыми веществами. Указанные изменения, а также резкое уве­личение уровня шума (взрывы, работа механизмов, транспортных средств и т.д.), отражаются на водных и наземных экосистемах и в первую очередь на таких их составляющих, как растительный и живот­ный мир. Нарушается также отдельные хозяйственные элементы окружающей среды, оказывающиеся в зоне строительных площадок - сельско­хозяйственные угодья, населенные пункты, дороги и др. Природные ландшафты в районе строительства заменяются природно-антропогенными. Следует отметить, что объем земляных работ при строительстве отдельных гидроузлов составил многие десятки миллионов кубометров. Размеры территории, на которых проявляются указанные изменения среды, по сравнению с зонами влияния водохранилищ относительно невелики и составляют на горных и небольших равнинных реках обычно единицы и лишь при сооружении ГЭС на больших реках - десятки квадратных километров.

Воздействие же на окружающую среду водохранилищ крупных гидроэлектростанций проявляется на территориях размером в сотни, тысячи, а в отдельных случаях и в десятки тысяч квадратных километ­ров. Из 13 тысяч водохранилищ, насчитывающихся в настоящее время на земном шаре, подавляющее большинство является водохранилищами Гидроэлектростанций. Удельный же вес водохранилищ гидроэлектростан­ций в общем объеме и площади водохранилищ Земного шара превышает 90%. Это объясняется тем, что самые крупные водохранилища мира образованы плотинами гидроэлектростанций.

Хотя создание водохранилищ началось за несколько тысяч лет до нашей эры, массовый характер оно приобрело лишь с начала нашего ??? века в связи с развитием гидроэнергетики. Влияние водохранилищ гидроэлектростанций на окружающую среду во многом определяется особенностями, обуславливающими их отличие от естественных водоемов:

а) с созданием водохранилищ резко нарушается относительное равновесие, установившееся в окружающей среде; начинается бурное развитие таких природных процессов, как переформирование берегов и дна, изменение микроклимата, растительности и т.п. Одновременно вследствие затопления речных долин, подтопления, переформирование берегов и других природных процессов на прилегающих к водохранилищу территориях и изменения режима жидкого и твердого стока реки ниже гидроузла, существенно изменяются условия развития хозяйств в указанных зонах и условия жизни людей;

б) все процессы на разных участках водохранилищ (в предплотиной зоне, в зоне выклинивания подпора, в заливах) развиваются неодинаково; неодинаковы на разных участках изменения хозяйственных условий;

В) параметры и режимы эксплуатации водохранилищ определяются людьми и, главным образом, от глубины наших знаний во многом зависят направление и интенсивность развития тех или иных природных процессов. Влияние наиболее крупных водохранилищ проявляется на протяжении сотен и тысяч километров вдоль реки, на территориях, охватывающих десятки тысяч квадратных километров. Их влияние сказывается на больших озерах и внутренних морях. Оно проявляется по-разному в различных природных зонах и экономических районах. При создании и комплексном использовании водохранилищ непосредственная связь и взаимозависимость природных и технико-экономических факторов проявляется особенно отчетливо, влияние водохранилищ на окружающую среду многообразно; оно может быть прямым и косвенным, положительным и отрицательным, проявляется немедленно или много лет спустя после создания. Это влияние зависит также от внутривековых и других климатических флуктуации и геологических процессов, которые могут гасить или, наоборот, усиливать воздействие водохранилищ на климатические, гидрологические, гидрогеологические и другие процессы.

Воздействие водохранилищ сказывается на различных элементах окружающей среды - на гидрографии и геоморфологии района, на гидрологическом режиме в верхнем и нижнем бьефах гидроузлов, вплоть до устьев рек и прилегающих участков морей, на водных и наземных экосистемах, на хозяйственных объектах, на социально-экономических и санитарно-гигиенических условиях жизни людей и т.д.

На степень изменения природных процессов и их направленности в верхних бьефах гидроузлов в первую очередь оказывают влияние физико-географические условия долины реки, размеры водохранилищ (площадь, объем, глубина, длина, ширина), характер регулирования и режим эксплуатации, морфология и конфигурация водохранилища. Изменения гидрологического режима и природных условий в нижнем бьефе определяются в основном характером и сте­пенью преобразования стока в многолетнем, сезонном, недельном и суточном разрезе.

При создании водохранилищ изменяется ландшафт речных долин и озерных котловин. На крупных реках вместо русла шириной 1-2 км создаются нередко озеровидные водоемы шириной до 10-20 и более километров и протяженностью в сотни километров. Глубина этих водоемов достигает на равнинах 20-40 м, а в предгорьях и горах - 100 и даже 200-300 м. По площади водного зеркала большие водохрани­лища сопоставимы с крупными естественными озерами. Во многих райо­нах мира в несколько раз увеличилась озерность территорий, что отражается на почвах, растительности, животном мире, условиях хо­зяйства и жизни населения и до некоторой степени на климате. Так, существенно увеличилась, если не считать Великих Американских озер, озерность США, а также Индии, Бразилии, ЮАР, Мексики и других стран. Особенно существенно изменяется ландшафт речных долин при создании каскадов водохранилищ. Примером могут служить каскады на Волге, Миссури, Риу-Гранди, Колумбии и др.

Ниже образующих водохранилища плотин ландшафт речной долина также часто существенно изменяется, особенно при сезонном и много­летнем регулировании стока и при отводе стока в деривационные тун­нели, каналы. В результате срезки пиков или полного прекращения паводков уменьшаются площади весеннего затопления поймы, происхо­дит их осуходоливание. Изменение режима твердого стока вызывает размывы русла непосредственно ниже гидроузлов и изменение характе­ра русловых процессов в дельтах. Особенно значительно изменяется ландшафта речных долин ниже места отбора всего или большей части речного стока в деривационные каналы или тоннели.

Изменения гидрологического режима реки в пределах во­дохранилища выражаются прежде всего в изменении уровенного режима, проточности, волнового режима. Ниже гидроузлов режим расходов и уровней воды изменяется в результате как сезонного, так недельного и суточного регулирования. Влияние сезонного регулирования стока большими водохранилищами на равнинных реках прослеживается на сотни и тысячи километров вниз по реке; влияние недельного - на сотни километров, а суточного – нередко на десятки километров. Амплитуда суточных колебаний уровня воды в нижних бьефах некоторых ГЭС достигает 3-5 м. Многие гидрологические и гидробиологические процессы, проис­ходящие в водохранилищах, определяются в значительной степени проточностью или водообменом в них. Проточность водохранилищ изменяется как по годам, так и по периодам года в зависимости от водности, использования водных ресурсов и других факторов. По сравнению с рекой проточность в водохранилищах и скорость тече­ния воды существенно уменьшаются; так, на участке Волги от Рыбинс­ка до Волгограда время добегания воды увеличилось с 30-50 до 450-500 суток.

В результате происходит существенное изменение гидрологического режима, что сказывается на гидробиологических процессах и приводит к формированию в водохранилищах специфических биотопов и биоценозов.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-05-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: