Наиболее известным энергетическим сооружением является гидроэлектростанция или ГЭС. Она представляет собой сложную систему, которая включает в себя различные конструкции и специальное оборудование для передачи и генерации энергии. В мире можно встретить несколько типов гидроэлектростанций, в том числе деривационные, приливные, плотинные и аккумулирующие. У каждого из этих видов есть свои отличительные особенности.
Первые письменные упоминания о водных сооружениях относятся к периоду более 4 тысячелетий до нашей эры. С начала 19-го века на реках и озерах широко использовались водяные мельницы, которые использовались для производства муки и бумаги, а также для обработки железа кузнецами. Позднее в 1834 году была создана первая гидротурбина. Через тридцать лет после начала промышленной революции в Англии, в 1878 году, Уильям Армстронг разработал первую систему электроснабжения, которая стала основой для создания уникальной гидроэлектростанции у Ниагарского водопада. Станция, находящаяся на данной территории, обеспечивала электроэнергией несколько ламп. В течение следующих семи лет в США было возведено около двухсот гидроэлектростанций, обеспечивающих электричеством множество населенных пунктов.
С середины 30-х годов прошлого века начинается глобальный подъем в области гидроэнергетики. В этот период по всему миру начали возводить гидроэлектростанции различной мощности. На территории России самой мощной гидроэлектростанцией считается Березовская (1892 г.), расположенная на Алтае и производящая 200 кВт. Почти одновременно была построена Ныгринская ГЭС в Иркутской области. К 1913 году в России было возведено свыше 50 000 гидроустановок с общей мощностью в миллион лошадиных сил. Вследствие внедрения в стране системы ГОЭЛРО, гидроэлектростанции стали еще более мощными и были использованы при строительстве Волховской ГЭС.
На сайте https://gktex.ru/info/gidroelektrostancii/ вы можете прочитать различия между ГЭС и ТЭЦ.
Для того чтобы получать электроэнергию, используются различные виды гидроэлектростанций (ГЭС). В настоящее время, наиболее распространенным видом является плотинная ГЭС, включающая в себя следующие ключевые элементы:
Основным принципом работы плотинной ГЭС является создание небольшого водоема, который поднимает уровень воды над машинным залом. При открытии заслонки вода двигается к турбине, тем самым приводя ее в действие. С помощью турбины происходит соединение с генератором электрического тока, в результате чего вся производимая электроэнергия передается по линиям электропередач.
На втором месте находятся деривационные ГЭС, которые возводятся в местах больших перепадов уровня воды. Они включают следующие компоненты:
Такие электростанции способны вырабатывать электроэнергию, частично используя воду из реки. Потоки воды, проходя через трубопровод, приводят в действие турбину.
Аккумулирующие ГЭС используются для генерации и накопления электроэнергии, применяя технологию конвертации энергии реки. Станции такого типа способны выдерживать высокие нагрузки и обеспечивать стабильное электроснабжение в период экстремальных нагрузок. Они способны функционировать в режимах насоса и генератора.