Перспективы их использования

Гидроэнергетика – это область энергетики, использующая кинетическую энергию движущейся воды. Люди давно научились использовать этот вид энергоресурса. В нашей республике издавна на небольших реках строились водяные мельницы. В этих сооружениях за счет энергии падающей воды приводилось в движение водяное колесо. Получаемая механическая энергия использовалась для привода жерновов, пилорамы или других механизмов. В странах, расположенных на берегах морей и океанов возможно строительство приливных ГЭС, которые используют энергию приливов, возникающих за счет сил гравитационного взаимодействия Земли, Луны и Солнца. Опыт строительства и эксплуатации приливных ГЭС имеется, например, во Франции (1985г.) и в бывшем СССР на Баренцовом море. В 20-ом веке строились также гидроэлектростанции (ГЭС) небольшой мощности, где в качестве преобразователя кинетической энергии воды в механическую энергию для вращения электрогенератора использовались водяные турбины.

Гидроэнергетика базируется на использовании возобновляемых гидроэнергетических ресурсов, представляющих собой преобразованную энергию Солнца (Рис.3.14). Например, в Норвегии более 90% электроэнергии вырабатывается на ГЭС. Стоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии невелика, обычно не превышает 0, 04 доллара США. Вырабатываемая энергия легко регулируется по мощности. Это обстоятельство позволяет использовать ГЭС в энергосистемах с большими колебаниями нагрузки в качестве демпфирующих.

Рис. 3.14. Преобразование солнечной энергии в потенциальную (гравитационную) энергию воды.

Наряду с преимуществами у ГЭС имеются и недостатки, которые в ряде случаев ограничивают возможности их строительства и использования. Прежде всего это экологический ущерб, связанный с заполнением водой больших площадей при создании водохранилищ. В процессе эксплуатации ГЭС происходит заиливание водохранилищ и плотин, изменяется климат, нарушаются условия для миграции рыб и др. Для ГЭС также характерны большие капитальные затраты на строительство.

Наша республика – преимущественно равнинная страна. Наряду с этим условия для развития гидроэнергетики имеются. В Государственной программе отмечается, что потенциальная мощность всех водотоков Беларуси равна850МВт.Технически возможно использовать около 520 МВт. Экономически целесообразная мощность – 250 МВт [18]. В качестве основных направлений использования гидроэнергетики в РБ определены реконструкция и восстановление существующих ГЭС и сооружение новых ГЭС различной мощности. Предусматривается до 2020 г. строительство каскада ГЭС на Западной Двине, строительство ГЭС на Днепре и на Немане (суммарная мощность около 200МВт). За счет строительства микро – и малых ГЭС, восстановление ранее построенных ГЭС, их капитального ремонта довести суммарную мощность этих объектов до 1, 4 МВт. Предусматривается также сооружение ГЭС путем их пристройки к водохранилищам неэнергетического назначения, на промышленных водосбросах крупных предприятий с общей установленной мощностью более 1, 8 МВт.

Строительство микро – и малых ГЭС возможно также за счет доходов предприятий АПК и на их территории, если для этого имеются природные условия. Особенно перспективными для этих целей является строительство бесплотинных ГЭС, в которых используется кинетическая энергия движущейся массы воды (течение). Такие ГЭС, мощностью до 10…25КВт не требуют больших капитальных затрат на строительство, экологичны и особенно продуктивны для энергоснабжения небольших потребителей электроэнергии на берегах рек, при наличии перепадов высот на небольших ручьях (рукавные ГЭС) и др. При наличии водных потоков перспективно также применение водных таранов для целей водоснабжения, а также использование водяных колес и турбин небольшой мощности для привода компрессоров тепловых насосов.