Гідроакумулюючі електростанції (гаес)

ГАЕС споживають і накопичують енергію, коли вона є в надлишку, і повертають її в електричну мережу, коли її недостатньо. Таким чином, вони регулюють (вирівнюють) виробництво і споживання електроенергії в часі. ГАЕС мають нижній і верхній водні басейни (водосховища), між якими (рис. 9.2) встановлено електрогенератори з турбінами-насосами, які можуть працювати як насоси, коли споживають надлишкову електроенергію і качають воду з нижнього водосховища у верхнє – накопичуючи потенціальну енергію води; або працюють як гідротурбіни з електрогенераторами, коли вода перетікає з верхнього в нижнє водосховище в ті періоди часу, коли енергії в об’єднаній електромережі недостатньо (наприклад, у вечірній час, коли споживання електроенергії максимальне – пікове).

В Україні перша ГАЕС була споруджена в 1971 році на правому березі Київського моря, яке відіграє роль нижнього водосховища, а верхнє водосховище споруджене вище. Потужність цієї станції – 225 МВт; напір води верхнього водосховища – 65 м.

4. Атомні електростанції (аес)

Джерелом отримання електроенергії на АЕС є ланцюгова реакція ділення ядер атомів важких елементів. Ця реакція відбувається в атомних (ядерних) реакторах з виділенням великої кількості тепла.

На АЕС отримане в реакторі тепло перетворюється на електроенергію за допомогою парових турбін і електричних генераторів. В парових турбінах використовують водяний пар як робоче тіло.

Атомна енергетика займає понад 24 % у загально енергетичному балансі України. В Україні видобувається уран, є підприємства, які створюють первинний урановий концентрат, але поки що немає підприємств виготовлення кінцевого продукту як пального для атомних електростанцій.

Зараз в Україні працюють 13 блоків атомних електростанцій. Загальна потужність цих 13 блоків – 11835 МВт.

5. Нетрадиційні способи виробництва електроенергії.

Серед нетрадиційних джерел виробництва електроенергії є енергія сонячного світла, вітру, морських течій, хвиль, припливів і відпливів, геотермальна енергія земних надр.

Енергія сонячного світла є перспективним джерелом енергії. Від Сонця на Землю йде світловий потік, енергія якого становить 1,57·10¹⁸ кВт год на рік, що еквівалентно 1,3·10¹⁴ т умовного палива. Цей потік енергії можна перетворити або на теплову або на електричну енергію. Першу в Україні електростанцію (СЕС) побудовано і 1985 році в Криму. Її потужність 5 МВт. Для одержання водяної пари на цій сонячній електростанції воду нагрівають енергією Сонця. На висоті 78 м встановлено коьел, на який подають сонячну енергію дзеркальні геліостати.

Площа всіх дзеркал дорівнює 40 000 м². Кожне дзеркало автоматизовано обертається навколо вертикальної та горизонтальної осей. Пара, утворена в котлі після нагрівання води, має температуру і тиск, достатні для руху турбіни, а з нею і ротора електрогенератора, який завершує цикл перетворення сонячної енергії на електричну.

З 1989 р. в США на півдні Каліфорнії успішно працює промис^{лова СЕС} потужністю 200 МВт. Така СЕС може забезпечити потреби в електроенергії 250-тисячного міста, хоча з економічного погляду вона не може конкурувати з ТЕС чи АЕС.

Енергія вітру використовується людиною вже багато віків (парусний флот, вітряки). У вітроенергетиці сьогодні використовуються вітродвигуни для сільськогосподарських робіт, підйому та перекачки води. В першому десятиріччі ХХІ ст.. ВЕС будуть спроможні покривати до 10 – 15 % регіональних потреб деяких розвинених держав у електроенергії.

В Україні будуються та вже діють кілька великих ВЕС. П’ять станцій знаходяться в Криму, де особливо гостро стоїть проблема енергопостачання. Найбільшою є Донузлівська ВЕС (53 вітрових агрегати). До експериментальних належать Акташська (14 вітроагрегатів),Чорноморська (4), Сакська (23) та Євпаторійська (1 вітроагрегат потужністю 420 кВт). У Миколаївській області вже виробляє енергію Ажигільська ВЕС (3), на Львівщині – Трускавецька (7), на Херсонщині – Асканійська (3) та Новоазовська (12). У 1999 році введена в дію найпотужніша в Україні Маріупольська ВЕС. Усі вітрові станції виробляють за рік близько 4 млн. кВт год електроенергії, що становить 0,0025 % від загального вироблення її в Україні. Для порівняння: найбільша у світі частка вироблення електроенергії вітровими станціями у Данії становить 4 %.

Геотермальна енергія – це запаси тепла, що містяться в надрах Землі. Особливу практичну цінність мають гарячі джерела води і пари (гейзери). На Камчатці з 1966 року функціонує електростанція, що використовує енергію гейзерів. Собівартість електроенергії на ній в 4 рази нижча від енергії, одержаної традиційним шляхом. Крім виробництва електроенергії, тепло гейзерів використовується для опалення побутових і промислових приміщень, теплиць у сільському господарстві.

Енергія океану використовується сьогодні як енергія морських припливів, енергія морських хвиль і течій. Морські припливи мають величезну енергію, що залежить від висоти припливної хвилі, яка досягає 10 – 20 м. світовий енергетичний потенціал морських припливів становить близько 500 млн. т умовного палива на рік. Хвиля висотою 3 м несе приблизно 50 кВт енергії на 1 м узбережжя. В 1974 році в Японії почала давати струм плавуча електростанція, яка працює на енергії морських хвиль. Станція змонтована на судні довжиною 69 м і шириною 12 м. з енергетичної точки зору океанські течії (Гольфстрім, Куросіо та ін..) безкорисно розсіюють близько 3 млн. МВт потужності. Зроблені перші кроки на шляху практичного використання цього джерела енергії.