ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
(ГАЭС), насосно-аккумулирующая электростанция, гидроэлектрическая
станция, принцип действия (аккумулирования) к-рой заключается в преобразовании
электрич. энергии, получаемой от др. электростанций, в потенциальную энергию
воды; при обратном преобразовании накопленная энергия отдаётся в энергосистему
гл. обр. для покрытия пиков нагрузки. Гидротехнич. сооружения ГАЭС (рис.)
состоят из двух бассейнов, расположенных на разных уровнях, и соединит,
трубопровода. Гидроагрегаты, установленные в здании ГАЭС у нижнего конца
трубопровода, могут быть трёхмашинными, состоящими из соединённых на одном
валу обратимой электрич. машины (двигатель-генератор), гидротурбины и насоса,
или двухмашинными - обратимая электромашина я обратимая гидромашина, к-рая
в зависимости от направления вращения может работать как насос или как
турбина. В конце 60-х гг. 20 в. на вновь вводимых ГАЭС стали устанавливать
более экономичные двухмашинные агрегаты.
Гидроаккумулирующая электростанция (схема):
а. - вертикальный разрез; б - план; / - верхний аккумулирующий
бассейн; 2 - водоприёмник; 3 - напорный водовод; 4 - здание
электростанции; 5-нижнее питающее водохранилище;
6 - плотина
с водосбросом; 7 - нормальный подпорный уровень воды;
8
- Уро вень
сработки.
Электроэнергия, вырабатываемая недогруженными
электростанциями энергосистемы (в основном в ночные часы суток), используется
ГАЭС для перекачивания насосами воды из нижнего водоёма в верхний, аккумулирующий
бассейн. В периоды пиков нагрузки вода из верхнего бассейна по трубопроводу
подводится к гидроагрегатам ГАЭС, включённым на работу в турбинном режиме;
выработанная при этом электроэнергия отдаётся в сеть энергосистемы, а вода
накапливается в нижнем водоёме. Количество аккумулированной электроэнергии
определяется ёмкостью бассейнов и рабочим напором ГАЭС. Верхний бассейн
ГАЭС может быть искусственным или естественным (напр., озеро); нижним бассейном
нередко служит водоём, образовавшийся вследствие перекрытия реки плотиной.
Одно из достоинств ГАЭС состоит в том, что они не подвержены воздействию
сезонных колебаний стока. Гидроагрегаты ГАЭС в зависимости от высоты напора
оборудуются поворотно-лопастными, диагональными, радиально-осевыми и ковшовыми
гидротурбинами. Время пуска и смены режимов работы ГАЭС измеряется неск.
минутами, что предопределяет их высокую эксплуатац. манёвренность. Регулировочный
диапазон ГАЭС, из самого принципа её работы, близок двукратной установленной
мощности, что является одним из осн. её достоинств.
Способность ГАЭС покрывать пики нагрузки
и повышать спрос на электроэнергию в ночные часы суток делает их действенным
средством для выравнивания режима работы энергосистемы и, в частности,
крупных паротурбинных энергоблоков. ГАЭС могут быть с суточным, недельным
и сезонным полными циклами регулирования. Наиболее экономичны мощные ГАЭС
с напором в неск. сотен м, сооружаемые на скальном основании. Общий
кпд ГАЭС в оптимальных расчётных условиях работы приближается к 0,75; в
реальных условиях среднее значение кпд с учётом потерь в электрич. сети
не превышает 0,66. ГАЭС целесообразно строить вблизи центров потребления
электроэнергии, т. к. сооружение протяжённых линий электропередачи для
кратковременного использования экономически не выгодно. Обычный срок сооружения
ГАЭС около 3 лет.
В СССР разработано неск. проектов сооружения
ГАЭС на территории Евроц. части страны, в т. ч. в р-не Москвы; первая ГАЭС
с обратимыми гидроагрегатами общей мощностью 200 Мет (200 тыс. кет)
сооружается (1971) в зоне верхнего бьефа Киевской ГЭС. ГАЭС
сооружаются (1971) в ФРГ, США, Великобритании, Австрии, Франции, Японии,
ГДР и др. Среди крупных ействующих зарубежных ГАЭС: Круахан (Великобритания)
- 400 Мет, напор 440 м, введена в 1966; Том-Сок (США) - 350
Мет, в двух агрегатах по 175 Мет, напор 253 м (1963);
Хоэнварте-И (ГДР) - 320 Мет,
напор 305 м (1965); Вианден
(Люксембург) - 900 Мет, напор 280 м
(1964). Общая мощность
ГАЭС в странах мира к 1970 превысила 15 Гвт
(15 млн. кет). Лит.:
Методы покрытия пиков электрической нагрузки, под ред. Н. А. Караулова,
М., 1963; Саввин Ю. М., Гидроаккуму-лирующие электростанции, М.- Л., 1966;
Доценко Т. П., Киевская ГЭС на р. Днепре, Гидротехническое строительство,
1963, № 5.
Н. А. Караулов, В. А. Проку дин.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я