2.7. Основные энергетические параметры ГАЭС

Напоры ГАЭС. Статический напор Н с т, как и на ГЭС, равен разности уровней верхнего и нижнего водоемов и в процессе работы ГАЭС меняется при их сработке и наполнении. Изменения уровней в водоемах при работе ГАЭС могут достигать 30 м.

В турбинном режиме напор (нетто) меньше статического на величину гидравлических потерь при движении воды в водоводах:

Н т =Н ст – h пот.т.

В насосном режиме развиваемый напор больше статического на величину гидравлических потерь при обратном движении воды в водоводах:

Н н =Н ст + h пот.н.

Гидравлические потери в водоводах, зависящие от их длины, шероховатости стен, площади поперечного сечения, скорости воды, местных сопротивлений, могут составлять от 1% Н с т при приплотинной схеме до 10% при деривационной схеме.

Коэффициент полезного действия ГАЭС (к.п.д. цикла) для ГАЭС простого аккумулирования характеризуется отношением энергии Э т, выработанной в турбинном режиме, к энергии Э н, затраченной в насосном режиме:

К.п.д. цикла ГАЭС учитывает все потери энергии в течение цикла, включая к.п.д. гидросилового оборудования (гидравлических и электрических машин) и гидравлические потери в водоводах, проточном тракте здания ГАЭС в турбинном и насосном режимах.

На современных ГАЭС с обратимыми гидроагрегатами (двухмашинная схема) к.п.д. цикла достигает 75%, например на ГАЭС Ренкхаузен (ФРГ) и на Днестровской ГАЭС.

На ГАЭС при трехмашинной схеме за счет увеличения к.п.д. турбин и насосов к.п.д. цикла достигает 79%, например на ГАЭС Вианден (Люксембург) мощностью 900 МВт.

Мощность N т и выработка электроэнергии в турбинном режиме Э т ГАЭС зависят от напора и объема используемой воды в цикле аккумулирования и определяются как для ГЭС, выработка электроэнергии обычно рассчитывается как произведение установленной мощности на расчетное время ее использования в турбинном режиме.

Мощность и потребление энергии в насосном режиме:

N н =9,81 Q ·Н н · η н;
Э н = N н · Т н,

где Q – расход воды, закачиваемой в верхний водоем; η н – коэффициент полезного действия насосного агрегата или обратимого агрегата в насосном режиме; Т н – время работы в насосном режиме.