Гидравлические электростанции (ГЭС)

Они занимают второе место по количеству вырабатываемой электроэнергии. Гидроэлектростанции являются эффективным источником энергии, поскольку они используют возобновимые ресурсы, они просты в управлении (количество персонала на ГЭС в 15–20 раз меньше, чем на ГРЭС), имеют высокий КПД (более 80%), производят самую дешевую энергию.

Строительство ГЭС требует длительных сроков и больших удельных капитальных вложений, связано с потерями земель на равнинах, наносит ущерб сельскому и рыбному хозяйству.

К ГЭС мощностью более 2 млн кВт относятся Саяно-Шушенская (в настоящее время восстанавливается после крупной аварии в августе 2009 г.), Красноярская, Братская, Усть-Илимская в Восточно-Сибирском экономическом районе; Волжская (Волгоград), Волжская (Самара) в Поволжском экономическом районе.

Для гидростроительства в настоящее время характерно сооружение на реках каскадов гидроэлектростанций.

Каскад представляет собой группу ГЭС, расположенных ступенями по течению водного потока для последовательного использования его энергии. При этом помимо получения электроэнергии решаются проблемы снабжения населения и производства водой, устранения паводков, улучшения транспортных условий. Но создание каскадов привело к нарушению экологического равновесия.

Самые крупные ГЭС в стране входят в состав Ангаро-Енисейского каскада: Саяно-Шушенская, Красноярская на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская, Богучанская на Ангаре.

В европейской части страны создан крупный каскад ГЭС на Волге. В его состав входят Иваньковская, Рыбинская, Городецкая, Чебоксарская, Волжская (Самара), Саратовская, Волжская (Волгоград) и другие ГЭС.

Самыми крупными ГЭС мира являются бразильско-парагвайская "Итайпу" на р. Парана мощностью 12,6 млн кВт, венесуэльская "Гури" на р. Карони мощностью 10 млн кВт, "Гранд- Кули" в США на р. Колумбия мощностью 9,7 млн кВт.

В табл. 7.5 представлены основные каскады ГЭС в России.

Таблица 7.5

Размещение основных каскадов ГЭС

Экономический район	Субъект Федерации	ГЭС	Мощность, млн кВт
Восточно- Сибирский (Ангаро-Енисейский каскад)	Республика Хакасия (пос. Майна, на р. Енисее)	Саяно-Шушенская (восстанавливается после аварии)	6,4
	Красноярский край (Дивногорск, на р. Енисее)	Красноярская	6,0
	Иркутская область (Братск, на р. Ангаре)	Братская	4,5
	Иркутская область (Усть-Илимск, на р. Ангаре)	Усть- Илимская	4,3
	Иркутская область (Иркутск, на р. Ангаре)	Иркутская	4,1
	Красноярский край (Богучаны, на р. Ангаре)	Богучанская	4,0
Поволжский (Волжско-Камский каскад, всего включает 13 гидроузлов мощностью 11,5 млн кВт)	Волгоградская область (Волгоград, на р. Волге)	Волжская	2,5
	Самарская область (Самара, на р. Волге)	Волжская	2,3
	Саратовская область (Балаково, на р. Волге)	Саратовская	1,4
	Республика Чувашия (Новочебоксарск, на р. Волге)	Чебоксарская	1,4
	Республика Удмуртия (Воткинск, на р. Каме)	Боткинская	1,0

Положительные свойства ГЭС: более высокая маневренность и надежность работы оборудования; высокая производительность труда; возобновляемость источника энергии; отсутствие затрат на добычу, перевозку и удаление отходов топлива; низкая себестоимость.

Отрицательные свойства ГЭС: возможность затопления населенных пунктов, сельхозугодий и коммуникаций; отрицательное воздействие на флору, фауну; дороговизна строительства.

Перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). Их действие основано на циклическом перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами (верхним и нижним), соединенных водоводами. В ночное время, за счет излишков электроэнергии, вырабатываемой на постоянно работающих ТЭС и ГЭС, вода из нижнего бассейна по водоводам, работающим как насосы, закачивается в верхний бассейн. В часы дневных пиковых нагрузок, когда энергии в сети не хватает, вода из верхнего бассейна по водоводам, работающим уже как турбины, сбрасывается в нижний бассейн с выработкой энергии. Это один из немногих способов аккумуляции электроэнергии и поэтому ГАЭС строятся в районах ее наибольшего потребления. В России функционирует Загорская ГАЭС, мощность которой составляет 1,2 млн кВт.