8097

21

ЭПК=∫NПКdt

за период эксплуатации пускового комплекса ТПК.

9.3. Пусковой комплекс ГЭС с применением временных рабочих колес

Для высоконапорных ГЭС целесообразен пусковой комплекс при напоре

НПК<Нмин.

При этом на место штатной турбины устанавливается рабочее колесо с меньшим, чем Нмин, напором, т. е. колесо нештатной турбины.

По графику строительства выбирается пусковой УВБПК. Затем определяется возможный пусковой напор НПК= УВБПК-УНБ, по значению которого определяется тип и диаметр нештатного рабочего колеса (его называют временным)

где n11p - приведенная частота вращения нештатной турбины (заводские дан-

ные); n – синхронная частота вращения штатной турбины, при такой частоте конструкция гидрогенератора останется штатной.

Так как диаметр рабочего колеса нештатной турбины будет меньше диаметра штатной, нештатное рабочее колесо необходимо разместить в обойме, которая вставляется в кратер штатной турбины.

Применение нештатного рабочего колеса приведет к изменению расхода турбины

QПК = Q11p DПК2 НПК ,

где Q11p − приведенный расход нештатной турбины (заводские данные).

При этом мощность нештатной турбины составит

NПК=9,81ηПКQПКНПК.

22

Выработка электроэнергии будет

ЭПК=∫NПКdt

за период эксплуатации пускового комплекса ТПК.

При достижении напора (из-за наполнения водохранилища), превышающего напор нештатной турбины, последнюю заменяют на штатную.

Нештатное рабочее колесо может быть использовано на другой ГЭС.

23

10. РАСШИРЕНИЕ ГЭС

Расширение ГЭС – это увеличение установленной мощности.

При проектировании установленная мощность обосновывается по форму-

ле:

Nу=Nгар+Nдоп+Nрез,

где Nгар – гарантированная мощность; Nдоп – дополнительная мощность; Nрез – резервная мощность.

Гарантированная мощность определяется как

Nгар=9,81ηГЭСQгарН,

Qгар – гарантированный рекой расход, близкий к минимальному расходу. Таким образом, увеличить установленную мощность можно тремя путя-

ми: увеличением гарантированного расхода; - увеличением напора Н; увеличением расхода и напора.

Увеличение гарантированного расхода возможно за счет регулирования стока на ГЭС, расположенных выше рассматриваемой.

Для увеличения напора необходимо увеличить высоту подпорных сооружений.

10.1. Расширение Вилюйской ГЭС

Вилюйская гидроэлектростанция (Вилюйская ГЭС-I и ГЭС-II) — на реке Вилюй в Якутии, у посёлка Чернышевский. Входит в Вилюйский каскад ГЭС. Обе ГЭС располагаются в одном створе с общей плотиной.

Вилюйская ГЭС-I: установленная мощность 340 МВт при высоте плотины 65 м. Вилюйская ГЭС-II: установленная мощность 340 МВт при высоте плотины 75 м.

Таким образом, для ГЭС-II напор был увеличен на 10 м, за счет чего увеличилась установленная мощность. Для этого было построено второе здание ГЭС.

25

11. РАСШИРЕНИЕ АЭС И ТЭС

АЭС и ТЭС обычно проектируют по блочной схеме: один агрегат в одном блоке.

Для АЭС блок состоит из реактора, турбины и генератора, а также другого оборудования.

Для ТЭС блок состоит из парового котла, турбины и генератора, а также другого оборудования.

Для расширения проектируют новые блоки.

26

12. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГЭС

Восстановление – это приведение неработающего объекта в рабочее состояние.

Это может быть после разрушения объекта в результате аварии, военных действий, выведения из работы и заброшенности.

Например, Саяно-Шушенская ГЭС.

Восстановление малых ГЭС

Малая гидроэнергетика в настоящее время переживает третий виток развития. Строительство первых ГЭС началось еще в 19-м веке, когда они пред- наз-начались для энергоснабжения отдельных заводов и поселков. Затем темпы их строительства замедлились из-за конкурен-ции небольших тепловых электростанций. Второй этап строительства малых ГЭС (МГЭС) пришелся на конец 40-х — начало 50-х гг., когда тысячи МГЭС строились колхозами, совхозами, предприятиями и государством. В 80—70- х гг. сотни и тысячи МГЭС были выведены из эксплуатации либо законсервированы, либо ликвидированы из-за быстрого развития большой энергетики на базе крупных тепловых гидравлических и атомных станций.

На третьем витке возрождение МГЭС, естественно, происходит на новом техническом уровне основного энергетического оборудования, степени автоматизации и компьютери-зации

27

13.ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

13.1.Общие положения

Различают экологическую, социальную и экономическую эффективность. Экологическая эффективность состоит в снижении загрязнения или

уменьшении отрицательных воздействий на природную.

Социальная эффективность проявляется в улучшении условий жизнедеятельности населения, снижении заболеваемости, увеличении надежности снабжения энергией, топливом, продуктами питания и др.

Экономическая эффективность определяется соотношением экономических результатов и экономических затрат. В оценку экономической эффективности включаются в стоимостном выражении экологические и социальные эффекты.

13.2. Эффекты освоения гидроэнергоресурсов

Различают эффекты:

а) в пределах влияния гидроузлов и водохранилищ, б) в сфере влияния альтернативных электростанций (ТЭС).

Эффекты в последней являются следствием уменьшения производства электроэнергии этими электростанциями за счет выработки ГЭС.

13.3. Эффекты в пределах влияния гидроузлов и водохранилищ

Экологические: увеличение водности в верхнем бьефе за счет накопления воды в водохранилище; повышение уровня грунтовых вод в зоне подпора; повышение меженного стока в нижнем бьефе в связи с повышением уровня грунтовых вод; изменение внутригодового распределения стока путем его регулирования.

Социальные: создание запаса пресной воды; увеличение водообеспеченности подземных источников воды за счет подъема уровня грунтовых вод; образование акватории для развития рыбоводства; ─ увеличение рекреационного потенциала реки за счет водохранилища.

28

13.4. Эффекты в сфере влияния альтернативных электростанций (ТЭС)

Снижается потребление топлива и добыча топливно-энергетических ресурсов; уменьшаются изъятие земель под объекты топливодобычи и площади загрязнения земель от производственных процессов; уменьшается изъятие земель под объекты альтернативных электростанций; снижается отчуждение земель для размещения отходов сжигания твердого топлива (золы, шлака); уменьшается загрязненность атмосферы вредными веществами; снижается потребление атмосферного кислорода; уменьшается тепловое загрязнение атмосферы; уменьшается потребление водных ресурсов; снижается тепловое загрязнение водных объектов.

Уменьшение загрязнения создает социальные эффекты: облагораживание ландшафтов, повышение качества атмосферного воздуха, водных ресурсов, са- нитарно-гигиенических условий, увеличение продуктивности лесных и сельскохозяйственных угодий, животноводства, улучшение условий эксплуатации коммунального хозяйства.

Улучшение состояния окружающей среды создает условия для улучшения здоровья населения, увеличения трудового периода деятельности, повышения производительности труда, уменьшения затрат на лечение людей и т. п.

13.5. Экономическая эффективность

Критерии эффективности:

– чистый дисконтированный доход (ЧДД), при котором инвестиции эффективны, если

где ТАН– период анализа; Ф – общий экономический эффект; И – текущие затраты; d – норма дисконтирования; K- первоначальные затраты; t – шаг расчета;

– индекс доходности (ИД):

29

здесь эффективность обеспечивается при ИД>1;

– срок окупаемости ТОК, вычисляемый из выражения

здесь инвестиции эффективны при ТОК ≤ ТТР (где ТТР - требуемый срок).

13.6. Затраты на освоение гидроэнергоресурсов

Первоначальные затраты K – это затраты на создание ГЭС. Их основа – сметная стоимость строительства.

Сметная стоимость строительства может определяться путем составления сметных расчетов, по укрупненным показателям, на основе банка данных о стоимости ранее построенных или запроектированных объектов – аналогов.

Под текущими затратами И понимаются затраты, необходимые для функционирования гидроузлов.

В них входят: амортизационные отчисления, отчисления на капремонт, зарплата, налоговые отчисления и др.

30

14.ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ГТС

14.1.Общие положения

Эксплуатация сооружений — комплекс работ по содержанию, обслуживанию и ремонту сооружения.

В задачи эксплуатации сооружения входят: обеспечение безотказной работы объекта, запланированных эксплуатационных характеристик объекта, установленного уровня безопасности; правильное использование инженернотехнического оборудования объекта, поддержание нормального санитарногигиенического состояния объекта [12].

14.2. Рекомендации к содержанию правил эксплуатации ГТС

Правила эксплуатации ГТС содержат следующие разделы.

Общие положения: описание конструкции; состав, характеристики и назначение; технология эксплуатации ГТС и гидромеханического и электротехнического оборудования; сведения о реконструкции и ремонте оборудования; текущее состояние; информация о службе эксплуатации; документация, необходимая для нормальной эксплуатации; техническое обслуживание; правила технической эксплуатации; обеспечение безопасности.