23. Выбор периода и глубины сработки водохранилища.

Построить характеристики верхнего и нижнего бьефов.

Определить величину бытового расхода: .

Q_ГЭС=Q_НБ=Q_БЫТ+Q_B

Энергия, вырабатываемая ГЭC, в самом общем случае определяется так:

где Q_ГЭС – расход, пропускаемый через турбины, T – период сработки (на рис. 5.1 T=(t₁-t₂)+(t₃-t₄))

Выработку ГЭС при наличии водохранилища можно представить состоящей из двух частей: выработки электроэнергии за счет бытового стока реки Эбыт, протекающего во время сработки водохранилища, и выработки за счет сработки водохранилища Эвдх:

Количество бытовой энергии ГЭС зависит не только от величины бытовых расходов воды и продолжительности периода опорожнения водохранилища, но и от напора, т. е. от глубины сработки водохранилища.

Количество энергии Э_ВДХ возрастает с увеличением глубины сработки, поскольку значительно возрастает величина Q_ВДХ.

Таким образом, можно построить следующие логические цепочки:

- со стороны бытового стока:

- со стороны стока из водохранилища:

Графически описанная ситуация представлена на рис. 5.3.

Суммируя для различных глубин сработки энергию водохранилища и транзитную энергию, мы получим полную величину энергии ГЭС за весь период сработки водохранилища (рис.5.3). Очевидно, что для данных гидрологических условий и для принятого режима регулирования та глубина сработки водохранилища, при которой ГЭС вырабатывает наибольшее количество энергии, оказывается наиболее выгодной.

Дальнейшее углубление сработки водохранилища, хотя и увеличило бы его полезный объем и регулируемый расход, используемый ГЭС, но при этом напор уменьшился бы настолько, что полное количество энергии, вырабатываемой ГЭС, не увеличилось бы, а уменьшилось.

Таким образом, полученная глубина сработки является тем пределом, до которого можно ежегодно срабатывать водохранилище годового регулирования.

Надо сказать, что отметка УМО определяется не только максимальной выработкой, но зависит и от многих других факторов, таких как режим и время сработки водохранилища, вид гидрографа (маловодный, многоводный год), точность этих данных, ряд обеспеченных мощностей и проч. Поэтому в расчетах будут рассмотрены некоторые допущения.

При фиксированной отметке НПУ конечная глубина сработки определяет уровень мертвого объема вдхр, его полезную емкость и, следовательно, влияет на мощность т выработку электроэнергии ГЭС.

Выработку ГЭС Эгэс при наличии вдхр можно представить из 2х частей: выработки электроэнергии за счет транзитного стока реки, протекающего во время сработки вдхр, и выработки за счет сработки вдхр: Эгэс = Э_тр + Э_в

как видно из рис 20.10, выработка на транзитном стоке по мере увеличения глубины сработки падает. Объясняется это возрастанием потерь энергии за счет снижения напора. Энергия Эв растет по мере увеличения глубины сработки.

Суммируя для различных глубин сработки энергию вдхр Эв и энергию, полученную за счет транзитного стока Этр, получаем полную выработку электроэнергии ГЭС за весь период сработки вдхр Эсраб.

Величина Э_сраб растет до определенного предела h₀, после чего снижение напора не компенсируется увеличением используемого стока и полная выработка снижается.

Каждому сочетанию исходных условий (транзитный сток, режим и длительность сработки, схема каскада…) соответствует своя глубина сработки вдхр, при которой будут иметь место максимальные значения обеспеченной годовой выработки электроэнергии ГЭС.

Обоснование оптимальной глубины сработку производится по одному из приведенных условий:

1) по равенству приращения затрат при изменении глубины сработки на величину Δh

- затраты по заменяемым вариантам.

_{2) по равенству срока окупаемости дополнительных капиталовложений нормативной величины при увеличении} сработки на Δh _.