Застосування гідроелектростанцій

Застосування гідроелектростанцій

Гідроелектростанції з насосно-тurbінними установками головним чином використовуються для електростанцій з насосуванням-зберіганням. Коли навантаження електромережі нижче базового навантаження, їх можна використовувати як водяний насос, використовуючи зайве генеруюче потужність для насосування води з нижнього резервуару до верхнього резервуару, щоб зберігати енергію у вигляді потенційної енергії; коли системне навантаження вище базового навантаження

На цьому навантаженні їх можна використовувати як гідроелектростанцію для виробництва електроенергії, щоб регулювати пікове навантаження. Отже, чиста станція з насосуванням-зберіганням не збільшує потужність електросистеми, але може покращити економічну експлуатацію теплових електрогенераторних установок та збільшити загальну ефективність електросистеми. З 1950-х років насосно-акумуляторні установки отримали широку увагу та швидкий розвиток у країнах всього світу.

Електростанції з накопичуванням енергії, розроблені у ранні дні або з високими стовпами води, переважно використовують трьохмашинний тип, який складається з електрогенератора, гідроелектростанції та водяної насосної установки, підключених послідовно. Їх переваги полягають в тому, що гідроелектростанція та насос проектуються окремо, що може забезпечити вищу ефективність, одиниця обертатиметься у одному напрямку під час виробництва електроенергії та насосування, і швидко можна переключатися з виробництва електроенергії на насосування, або навпаки. При цьому гідроелектростанція може використовуватися для запуску агрегату. Недоліком є висока вартість та величезні інвестиції у станцію.

Лопаті робочого колеса діагонального насоса можуть обертатися, і він зберігає хороші експлуатаційні характеристики при зміні напору та навантаження, але через обмеження гідравлічних характеристик та міцності матеріалів до початку 1980-х років його максимальний напір становив лише 136,2 метра (перша електростанція Такане в Японії). Для більших напорів необхідні насосні гідроелектростанції типу Френсіс.

Гідроакумулювальна електростанція оснащена верхнім і нижнім резервуарами. За умови зберігання однакової кількості енергії збільшення напору дозволяє зменшити об’єм резервуарів, підвищити швидкість агрегатів та знизити вартість будівництва. У результаті швидко розвиваються гідроакумулювальні електростанції з високим напором понад 300 метрів. Франсісівський насосний гідроагрегат із найвищим у світі напором встановлено на електростанції Байнабашта в Югославії. Його номінальна потужність становить 315 МВт, напір гідроагрегату — 600,3 м, напір насоса — 623,1 м, а швидкість обертання — 428,6 об/хв. Електростанція введена в експлуатацію щорічно.