Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

Бурхливий розвиток електроенергетики у ХХІ столітті став основою росту економіки й підвищення якості життя людей.

Розвиток теплової та гідроенергетики, розглянутий у даній книзі, є результатом планомірної роботи, видатних досягнень учених, винахідників, інженерів, світового співтовариства енергетиків. Однак науковотехнічний прогрес невблаганний, минуть роки, десятиліття й навіть найостанніші технічні досягнення стануть здобутком історії, а їм на зміну прийдуть принципово нові технології.

У ХХІ столітті з прискоренням темпів суспільного прогресу, економічних та соціальних перетворень, зростанням об’єму й інтенсивності обміну інформацією забезпечення надійного енергопостачання залишається найважливішим стратегічним пріоритетом розвитку світового співтовариства. При цьому неминуче значне зростання світового споживання електроенергії, що повинне супроводжуватись підвищенням ефективності її використання за рахунок енергозберігаючих технологій й застосуванням принципово нових високоефективних технологій виробництва електроенергії.

Теплова енергетика у ХХІ ст. залишиться основою електроенергетики. Потужні сучасні вугільні та газові ТЕС будуть значною мірою визначати її розвиток. Водночас теплоенергетика є одним з основних забруднювачів навколишнього середовища. Тому її екологічна гармонізація для збереження безпечного стану навколишнього середовища й життєдіяльності суспільства, переборення екологічної кризи стає найважливішою проблемою нашої цивілізації.

У теплоенергетиці мають відбутись серйозні якісні зміни, включаючи подальше технічне удосконалення, перехід на принципово нові технології, які забезпечать різке підвищення як енергетичної й економічної ефективності, так і екологічної безпеки з мінімізацією викидів забруднюючих речовин до екологічно допустимого рівня. До таких нових технологій, які вже реалізуються або знаходяться на стадії розробки, відносяться вугільні ТЕС із надкритичними параметрами пари, парогазові ТЕС, які поєднують газотурбінні й парогазові цикли з використанням високотемпературних ГТУ, когенераційні технології, гібридні установки, що включають паливні елементи й ПГУ, воднева енергетика, технології прямого перетворення хімічної енергії рідких й газоподібних палив (у тому числі одержуваних із вугілля) в електроенергію, широке освоєння яких прогнозується у середині століття, та ін.

В умовах неухильного зростання у світі електроспоживання, а також водоспоживання зростає роль гідроенергетики, яка використовує відновлювальні екологічно чисті гідроенергетичні ресурси. Не дивлячись на те, що навіть освоєння усього економічно ефективного гідроенергетичного потенціалу може покрити лише частину прогнозованого зростання потреби в електроенергії, саме гідроенергетичні об’єкти, замінюючи частину теплових електростанцій, дозволять значно зменшити викиди забруднюючих речовин у навколишнє середовище. Одночасно ГЕС комплексно вирішують проблеми водопостачання, зрошування, захисту від повеней та ін.

ГЕС й ГАЕС у порівнянні з іншими об’єктами електроенергетики забезпечують найефективніший процес одержання електроенергії при найнижчих експлуатаційних витратах й найтривалішому терміні експлуатації. Враховуючи старіння з часом споруд та обладнання, важливого значення набуває реконструкція існуючих ГЕС й ГАЕС, спрямована на подальше удосконалення технологічного процесу на основі сучасних технологій, підвищення їх потужності й виробітку, забезпечення сучасних вимог щодо безпеки гідротехнічних споруд та екологічної безпеки, продовження терміну служби.

Економічна ефективність будівництва гідроенергетичних об’єктів у порівнянні з альтернативними варіантами у майбутньому продовжуватиме зростати, не дивлячись на значні початкові капіталовкладення, враховуючи у першу чергу великі експлуатаційні витрати електростанцій на органічному паливі, пов’язані з неухильним зростанням цін на паливо, й зростаючі витрати на захисні та природоохоронні заходи у зв’язку із посиленням екологічних нормативів. При комплексному використанні водосховищ ГЕС у багатьох випадках відсутня альтернатива розв’язання проблем водопостачання, зрошення, захисту від паводків, окрім шляху створення водосховищ. При цьому найважливішою проблемою розвитку гідроенергетики є мінімізація негативних наслідків для навколишнього середовища.