Су электр станциялары туралы негізгі мліметтер
Су абатыны энергиясы
Су электр станциясы (СЭС) – бл, энергияны негізгі кзі ретінде су аыныны энергиясын олданатын электр станциясы. детте, су электр станцияларын бгеттер мен су оймаларын салу арылы зендерді бойына орналастырады. Су электр станциясыны рылысы. 4.1-суретте крсетілген. Су электр станцияларында электр энергиясын тиімді ндіру шін 2 негізгі фактор ажет: су рылысында жыл бойына сумен кепілді амтамасыздандыру жне ммкіндігінше су еістерін лкейту, жер бедерін каньон трізді трге ауыстырады. Су электр станцияларыны негізгі жмыс істеу принципі – биіктікті згеруіне байланысты суды механикалы энергиясын турбиналар мен генераторларды кмегімен электр энергиясына алмастыру болып табылады. кінішке орай, су электр станцияларыны жмыс принципі айтарлытай арапайым. Гидротехникалы рылыстарды тізбегі – электр энергиясын ндіретін генераторларды іске осатын су турбиналарынан аып тетін ажетті су ысымын амтамасыз етеді. ажетті су ысымы бгеттерді кмегімен, сондай-а белгілі бір айматаы су концентрациясыны серінен немесе ауытыыш – табии суды тоымен пайда болады. Кейбір жадайларда ажетті су аынын алу шін бгеттерді де, табии суды тоын да олданады.
4.1-сурет. Су электр станциясыны слбасы
Тікелей су электр станциясыны зінде барлы энергетикалы жабдытар орналасады. Таайындамасына байланысты ол белгілі бір бліктерге блінеді. Машина залында су тоыны энергиясын электр энергиясына тікелей айналдыратын су агрегаттары орналасан. Су электр станцияларында сондай-а трлі осымша рылылар бар, басару жне су электр станциясыны жмысын баылау рылылары, трансформаторлы станция, тарату рылылары жне таы басалары. Су электр станциялары ндіретін уаттарына арай келесідей блінеді: уатты – 25 МВт-тан 250 МВт жне одан жоары уатты ндіреді; орташа – 25 МВТ-а дейінгі уатты ндіреді; шаын су электр станциялары – 5 МВт-а дейінгі уатты ндіреді. Сондай-а су электр станциялары су ысымын максималды олдануына байланысты: жоары сымды – 60 м-ден жоары; орташа ысымды – 25 м-ден бастап; тменгі ысымды – 3 м-ден 25 м-ге дейін болып блінеді. 
. Су ысымына байланысты су электр станцияларында турбиналарды кптеген трлері олданылады. Жоары ысымдылары шін – металды спиралды камералары бар шмішті жне радиалды осьтік турбиналар олданылады. Орташа ысымды су электр станцияларында кері алаты жне радиалды осьтік турбиналар, тменгі ысымдыларда – темір-бетонды камераларды орналасан кері алаты турбиналар ондырылан. Турбиналарды барлы трлеріні жмыс принципі сас – лкен ысымдаы су(су аыны) айналатын турбина арылы теді. Осылайша, механикалы энергия электр энергиясын ндіретін су генераторына жіберіледі. Турбиналар кейбір техникалы сипаттамаларымен, сондай-а суды р трлі ысымына есептелген темір немесе темір-бетонды камераларымен ажыратылады. Су электр станцияларыны бірнеше трлері бар: бгетті, арналы, ауытыыш жне сужинаыш, жайылма, толынды станция жне теіз аынды станция. Арналы су электр станциясы. Бл су электр станцияларыны кптеп таралан трі. Бл станцияда суды аыны зендерді толыымен блетін немесе су дегейін ажетті белгіге дейін ктеретін бгеттерді орналастыру арылы пайда болады. Бндай су электр станцияларын суы мол зендерге, сондай-а тау зендеріне, арналары тар, ыса болып келетін зендерді бойына салады. Бгетті су электр станциялары. Бл станция суды лкен аыны бар зендерде салынады. Бл жадайда зен толыымен бгеттеледі, ал су электр станциясы бгеттен кейін, тменгі жата орналысады. Бл жадайда, су тікелей емес, арналы су электр станцияларындаыдай арнайы аынды тоннелдерде орналасан турбиналар арылы теді. Бгетті су элект станциялары е кп таралан жне уатты станцияларды бірі. Бл станцияда зен арнасын блуге жне су айдынын салуа бгеттер олданылады. Суды жіберілуі – не су дегейін стап алу ажет боланда, не электр энергиясына сраныс туындаанда іске асады. Ауытыыш су электр станциялары. Бндай электр станцияларын еісі лкен зендерді бойына салады. Су электр станцияларыны бл тріндегі суды ажетті концентрациясы ауытуды кмегімен туындайды. Бл жерде, су зен арнасынан арнайы су шыару рылылары арылы теді. Соылары – жазы, жне оларды еістігі зенні орташа еістігіне араанда кішірек. Нтижесінде су элект станциясыны имаратына тікелей шыарылады. Ауытыыш су электр станциялары р трлі трде бола алады: аынсыз, немесе аынды ауыту станциялары. Аынды ауыту кезінде, су тартыш лкен бойлы еіс бойында орналасады. Екінші жадайда, ауытуды басында зенде биік бгет рылады, жне су оймасы пайда болады – бндай слба ажетті су концентрациясын алуды екі дісі де олданыландытан, аралас ауыту деп аталады. Ауытыыш трінде, бгетті су электр станцияларындаыдай барлы зенні ааны олданылмайды, керісінше каналдар мен су брыштарды кмегімен турбинаа жеткізу шін зен суыны жарты блігін ана алады. Сйкесінше, бндай станцияларды рылысына бгеттерді ажеті болмайды. Су жинаыш электр станциялары. Бндай су жинаыш электр станциялары ндірілген электр энергиясын жинауа абілетті, жне е жоары жктеме кезінде оны іске оса алады. Толыыра 11-ші тарауда крсетілген. Сонымен атар, аындарды жне толындарды энергиясымен жмыс жасайтын теіз станциялары бар, олар толыыра 8-ші тарауда крсетілген. азастандаы су электр станцияларыны потенциалы жылына 30 млрд.кВт 
са/жыл-мен бааланан.
4.1-кесте. азастандаы кейбір су электр станцияларыны тізімі
| СЭС- аталуы | Белгіленген уаты МВт | Жылды
німі кВт са
| Соы блокты енгізілу жылы |
| Бтырма СЭС | |||
| Шлбі СЭС | |||
| апшаай СЭС | |||
| скемен СЭС | 331,2 | ||
| Мойна СЭС |
4.1-кестені жаласы
| Жоары-Алматы СЭС | 15,6 | ||
| Алматы СЭС №2 | 14,3 | ||
| аратал СЭС | 10,71 | ? | |
| Тешін СЭС | 6,15 | ||
| Хариузов СЭС | 5,63 | ||
| Есік СЭС-2 | 5,1 | ||
| аратал СЭС-3 | 4,4 |
азастанда айтарлытай су ресурстары бар, теориялы трыдан араанда елдегі барлы су ресурстарыны уаты 170 млрд.кВт са/жыл-ды райды, яни азіргі стте су ресурстарыны азантай блігі олданылуда. 
. азастанны су электр станцияларындаы барлы белгіленген уаттар 2350,16 МВт-ты райды. азастандаы барлы су электр станциялары жылына 7149,4 млн.кВ/са-тан жоары уат ндіреді. Негізгі зендер: Ертіс, Іле жне Сырдария. Экономикалы тиімді су ресурстары негізінен елімізді шыысында (Алтай тауы) жне отстігінде шоырланан. 4.1-кестеде кейбір су электр станциялары жнінде мліметтер крсетілген. Су электр станцияларыны маыздылыы – электр энергиясыны ндірісінде оларды жаыртылан табии ресурстарды олдануы болып табылады. Сонымен атар, су электр станцияларында осымша отына сраныс жо, алынан электр энергиясыны соы ны, электр станцияларыны баса трлеріні олданысына араанда айтарлытай тмен.
4.2. Шаын су электрстанцияларыны балама энергиямен жабдытау кзі ретінде олданылуы.азастанны шаын су электр станциялары – бл, азастан аумаында орналасан, уаты 25 МВт-тан тмен шаын су электр станциялары. . Шаын су элекрт станцияларын 50 жыла дейін жабдытарды ауыстыруда ешандай елеулі шыынсыз олдануа болады. Су электр станцияларыны рылысыны аржылай шыындары ндірістік дамыан жне дамушы елдерді арасында айтарлытай айырмашылыа ие. Дамушы елдерде, мысалы, оамды жмыстардаы жмыс кшіні тменгі баасына байланысты шыындары, нерксіптік дамыан елдерге араанда айтарлытай аз. Дамушы елдердегі су энергетикалы кешенні рылысы монтажды жмыстарды жне жабдытарды шартты те ны кезінде, дамыан елдерге араанда, кбірек экономикалы зады болуы ммкін. лемдегі су ресурстарды шектеулілігін ескере отырып, 2030 жыла дейінгі кезеде су энергетикасыны даму арына айтарлытай тмендейтінін болжауа болады, біра бл ретте шаын су энергетикасыны ртараптануы олдау табады. суді 4,5-4,7 % арынында шаын су электр станцияларындаы электр энергиясыны ндірісі 2030 жыла арай 770-780 ТВт са-а жетеді, бл лемдегі электр энергиясыны ндірісіні небрі 2%-ын райды. Осылайша, шаын су энергетикасын жаын болашата е маызды жне бсекеге абілетті жаартылан энергия кзіні бірі болады деп айтуа болады. Шаын электр станциялары табии ландшафты, оршаан ортаны пайдалану кезінде ана емес, сондай-а рылыс процесінде сатап алуа ммкіндік береді. Кейінгі пайдалану кезінде суды сапасына кері сері болмайды: ол толыымен алашы табии рамын сатайды. зендерде балытар саталады, су халыты ауыз сумен амтамасыздандыру шін олданылады. Баса экологиялы ауіпсіз жаартылан электр энергиясыны кн, желсияты кздеріне араанда, шаын су энергетикасы іс жзінде ауа райыны жадайына байланысты емес жне ттынушылара арзан электр энергиясыны траты берілуін амтамасыздандыруа абілетті. Шаын энергетиканы таы бір артышылыы – немділігі. Табии энергия кздері – мнай, кмір, газ таусылан жадайда немі ымбаттайды, зендерді арзан, олжетімді, жаартылан энергиясыны олданылуы, сіресе шаын су энергиясыны олданылуы, арзан электр энергиясын ндіруге ммкіндік береді. Оны стіне, шаын су энергетикасыны имараттарыны объектілері тменгі шыынды жне тез темді. азіргі уаытта азастанда пайдаланылатын, су электр станцияларыны ондырылан уаттарыны лесі, бірыай энерго жйені 12%-ын райды. Ал, су ресурстары бар технологиялы жне су энергетикалы ммкіндіктер, республикада, бл крсеткішті 45-50%-а дейін ктереді. Слбаны жетілдіруді жргізуді ажеттілігі – азіргі шаын су электр станцияларындаы энергия кздеріні рылысына массивті тндырышты серінен крделі салымдарды те жоары болуымен, жеке орналасан канал арылы суды бос аызумен жне сумен амтамасыздандыру жйесіні крделілігімен байланысты. Шаын су энергетикасыны объектілері шартты трде келесідей екі трге блінеді: «мини» – 5000 кВт-а дейінгі бірлік уатты амтамасыздандыратын жне «микро» – 3кВт-тан 100 кВт-а дейінгі диапазонда жмыс істейтін. 4.2-ші суретте шаын су энергетикасыны негізгі техникалы-экономикалы жне болжамды крсеткіштері крсетілген. Бндай уатты су электр станцияларыны олданылуы азастан шін жаалы емес, керісінше, ткен мірден алан жасы естелік: 50-60-шы жылдары бізді бірнеше мыдаан шаын су электр станциялары жмыс істеді. Бгінгі кні оларды саны бірнеше жзге аре жетеді. Сонымен атар, органикалы отындардаы бааны траты суі, электр энергиясыны айтарлытай ымбаттауына алып келеді, оны лесі ндірілетін німні зіндік ныны 20 жне одан кп %-ын райды. Бл фонда шаыг су энергетикасы жаа мірді бекітеді.
4.2-кесте. Шаын су энергетикасыны техникалы-экономикалы жне болжамды крсеткіштері.
| Техникалы крсеткіштері | СЭС-ы трлеріні халыаралы анытамалары | ||||||
| СЭС- санаттары | МикроСЭС (1 МВт-а дейін) | Шаын СЭС (1-10 МВт) | зге СЭС (10 МВт-тан жоары) | ||||
| Су турбиналарыны ПК-і (%) | 92-ге дейін | 92-ге дейін | 92-ге дейін | ||||
| рылыс мерзімі (ай) | 6-10 | 10-18 | 18-96 | ||||
| СЭС-ын пайдалануды ммкін мерзімдері (жыл) | 100-ге дейін | ||||||
| Белгіленген уатты олдану коэффициенті (%) | 40-60(50) | 34-56(45) | 34-56(45) | ||||
| Жктеме коэффициенті (%) | |||||||
| оршаан ортаа сері | |||||||
| СО2 жне баса жылулы газдарды латырылуы(кг/МВт са)
| Елеулі емес | ||||||
| СЭС- рылысына кеткен шыындар(2008 жылы баамен,$) | |||||||
| рылыс жмыстарына кеткен шыындарды осандаы инвестициялы баасы (S/КВт) | 2500-10000(5000) | 2000-7500(4500) | 1750-6250(4000) | ||||
4.2-кестені жаласы
| Пайдалану мен ызмет крсетуге кеткен шыындар(тіркелген жне айнымалы) (S/КВт) | 50-90(75) | 45-85(65) | 35-85(60) | |||||
| Экономикалы жмыс мерзімі (жыл) | ||||||||
| Барлы ндірілген электр энергиясыны баасы (S/МВт са)
| 55-185(90) | 45-120(82,5) | 40-110(75) | |||||
| Болжам мерзімі | 2010 жыл | 2020 жыл | 2030 жыл | |||||
| рылыс жмыстарына кеткен шыындарды осандаы инвестициялы баасы (S/КВт) | ||||||||
| Барлы ндірілген электр энергиясыны баасы (S/МВт са)
| 82,5 | 67,5 | 67,5 | |||||
| Барлы электр энергетикалы нарытаы су электр станциясыны электр энергиясыны лесі (%) | 16-17 | 18-20 | 20-21 |
азастанда салынан жне жобаланан шаын су электр станцияларыны кпшілігіні арнайы су оймалары жо. Оларда бгеттерді рылысы кезінде алдын-ала су алымдары аралмаан. Сондытан, олар электр энергиясын су кзіндегі табии су дегейіні лауы есебінен ндіреді. 
. зендерді тартылуы кезінде немесе аын жылдамдыыны белгілі бір шамадан тмен тсуі электр энергиясыны ндірісін бседетеді. Республикадаы шаын су энергетикасыны ке ауымды даму жолындаы е лкен кедергісі, арнаны бос тастау, ебекті кп ажет ететін жне олайсыз рылыстарды ажеттілігінен туындаан жоары крделі шыындар болып табылады. Бл жадайлара арамастан жне елеулі(кейбір елдерде) телу мерзімі – 7-10 жыл, шаын су электр станциялары оларды за мерзімді ызметі шін(70 жылдан жоары) жне техникалы ызмет крсетуді тменгі шыындары салдарынан рентабельді болып табылады. Шаын су электр станцияларыны рылысына ынталандыратын факторлара: су ресурстарыны траты жаартылуы; оршаан ортаа тигізетін серіні аз болуы; жылу станцияларымен салыстарандаы элект энергиясыны зіндік ныны аз болуы; минералды отынны айтарлытай немділігі; Коммуналды-трмысты жадайлар мен адам ебегіні жасаруы; шаын су электр станциялары за мерзімді рылысты ажет етпейді; крделілігіні тмен болуы; ыса инвестициялы циклі жатады. Айта кететін жадай шаын су электр станцияларыны объектілері – жеке капиталды ызыушылыын зіне аударатын сала. Шаын су рылыстарын салуды отайлы зін-зі атау мерзімі – 4-5 жыл, ал ктерме жне блшектік нарытардан сатып алынатын электр энергиясы баасыны суімен, бл мерзімдер жылды салыстырмалы трдегі ыса кезеі арылы 1,5 есе азаяды, бл шаын жне орта бизнес шін жасы. Шаын су электр станцияларын салу лкен маыза ие. Бл ретте, су электр станцияларыны рылыстарыны е ауіпсіз, сонымен атар энергияны алуды экологиялы дісі екенін тсіну керек. СО2-ні азаюы екінші негізгі аспект, бл ретте су электр станцияларыны энергиясын генерациялау су тасынын ескерту шін олданылуы ммкін.