Основные схемы и режимы работы ПЭС

ПЭС проектируются с одним, двумя, тремя и более бассейнами и работой агрегатов только в одном или в обоих направлениях, т. е. как при движении воды из бассейна в море, так и из моря в бассейн.

В определенных условиях наиболее эффективной оказывается однобассейная схема ПЭС двустороннего действия, примененная на действующей ПЭС Ране. При этой схеме в выбранном створе строится здание ПЭС, оборудованное обратимыми агрегатами двустороннего действия, и водосбросная плотина, ускоряющая процесс наполнения и опорожнения бассейна. Если эти сооружения не перекрывают створ, то строится также глухая земляная плотина. В состав гидроузла ПЭС может входить судопропускное устройство (большей частью шлюз), ОРУ и другие сооружения, обеспечивающие нормальную эксплуатацию ПЭС. Выделяется шесть характерных циклов работы однобассейной ПЭС двустороннего действия. Условно начнем с периода, когда после прилива бассейн наполнился:

– агрегаты работают в прямом турбинном режиме с пропуском рас-ходов воды из бассейна в море и выдают энергию в систему до тех пор, пока рабочий напор бывает больше или равен минимальному напору, при котором агрегат может вырабатывать энергию;

– в начале этого цикла основной задачей является скорейшее опорожнение бассейна, для чего открываются водопропускные отверстия плотины и агрегаты используются как холостые водосбросы, а при дальнейшем снижении перепада – как насосы для откачки воды из бассейна в море до момента, пока это экономически будет оправдано;

– бассейн опорожнен, отверстия плотины закрыты затворами, но прилив еще не создал достаточных напоров для обратного турбинного ре-жима с движением воды от моря к бассейну, поэтому агрегаты не работают;

– после достижения достаточного перепада уровней и воды из моря в бассейн агрегаты начинают работать в обратном турбинном режиме;

–основная задача пятого цикла, подобного второму, – скорее наполнить бассейн из моря, для чего отверстия плотины открываются и агрегаты используются как холостые водосбросы, а затем как насосы.

В конце цикла затворы плотины закрыты, агрегаты остановлены. Агрегаты не работают, ожидается получение достаточных напоров за счет отлива для перехода к работе в прямом турбинном режиме.

Таким образом, эта однобассейная схема ПЭС двустороннего действия может обеспечить выдачу энергии в систему в течение двух циклов из шести, два цикла энергия потребляется, а остальные два цикла являются холостыми (периодами ожидания достаточных напоров). На ПЭС Ране, например, работа в прямом турбинном режиме с учетом насосного аккумулирования энергии обеспечивает выработку энергии 537 ГВт*ч (537 млн кВт*ч) и в обратном турбинном – 71,5 ГВт-ч (71,5 млн кВт*ч). За вычетом затрат энергии на насосные режимы – 64,5 ГВт*ч (64,5 млн кВт*ч) выдача энергии в систему составляет 540 ГВт*ч (540 млн кВт*ч)

Однобассейные установки двустороннего действия, подобные Кислогубской ПЭС, при соответствующем регулировании напоров могут обеспечить ежедневную работу в пиковой части графика нагрузки энергосистемы, но количество вырабатываемой ими энергии уменьшается примерно в 1,5 раза.

В зависимости от местных условий и поставленных задач могут быть применены разнообразные схемы ПЭС одно - и двустороннего действия с двумя, тремя и более бассейнами, соединенными между собой, которые позволяют приспосабливать работу ПЭС к требованиям энергосистемы.