Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Гідроакумулювальна електроста́нція (ГАЕС) (англ. Pumped-storage hydroelectricity (PSH), pumped hydroelectric energy storage (PHES)) — гідроелектрична станція, що використовується для вирівнювання добового графіка навантаження енергосистеми. Залежно від стану виробництва електроенергії у енергосистемі може виступати як терміновим споживачем електроенергії, так і терміновим генератором. Оптимальна кількість гідроакумулювальних станцій робить енергосистему стійкою та стабільною до магістральних аварій та непередбачених пікових споживань, раптових аварій на інших генеруючих об'єктах. Електроенергія у вигляді води має дешевшу ціну ніж аналогічна енергія збережена у вигляді стисненого повітря, накопиченого газу або акумуляторних батарей. В Україні експлуатуються три ГАЕС, четверта, Канівська ГАЕС — знаходиться у занедбаному стані.
Призначення
Гідроакумулювальна електростанція (ГАЕС) — гідроелектрична станція, принцип дії якої полягає в перетворенні електричної енергії, що отримується від інших електростанцій, в потенційну енергію води, при зворотному перетворенні накопичена енергія віддається в енергосистему головним чином для покриття піків навантаження.
Споруди та обладнання ГАЕС
Гідротехнічні споруди ГАЕС складаються з двох басейнів, розташованих на різних рівнях, і сполучних водоводами. Гідроагрегати, встановлені в будівлі ГАЕС в нижній частині водоводу, можуть бути тримашинними, такими, що складаються зі сполучених на одному валу оборотної електричної машини (двигун-генератор), гідротурбіни і насоса, або двомашинними — оборотна електромашина і оборотна гідромашина, яка залежно від напрямку обертання може працювати як насос або як турбіна.
Принцип дії
Надлишково вироблена електроенергія у системі змінного струму в межах енергосистеми має бути або утилізована або її генерація має бути зменшена оператором енергосистеми для запобігання збільшення частоти змінного струму. Надлишок виробленої електроенергії сонячною генерацією вдень та надлишок виробленої енергії вночі базовою генерацією може бути утилізований для наповнення гідроакумулювальної станції. І навпаки, коли потужності в енергосистемі не вистачає, електроенергія може бути виробленна шляхом з спущення раніше закачаних об'ємів води. Таким чином, гідроелектростанція бере участь у — коли вона генерує електроенергію — втримується частота струму від зменшення. Коли ГАЕС виступає як споживач — йде утримання частоти струму від збільшення.
Як споживач використовуються потужні насоси які перекачують воду з нижньої водойми у верхню. У періоди максимальних навантажень на енергосистему вода з верхнього басейну по трубопроводу підводиться до гідроагрегатів ГАЕС, включеним на роботу в турбінному режимі, вироблена при цьому електроенергія віддається в мережу енергосистеми, а вода накопичується в нижньому водоймищі. Кількість акумульованої електроенергії визначається ємністю басейнів і робочим напором ГАЕС. Верхній басейн ГАЕС може бути штучним або природним (наприклад озеро), нижнім басейном часто служить водоймище, що утворилося унаслідок перекриття річки греблею. Одне з переваг ГАЕС полягає в тому, що вони не схильні до дії сезонних коливань стоку. Гідроагрегати ГАЕС залежно від напору обладнуються поворотно-лопатевими, діагональними, радіально-осьовими чи ковшовими гідротурбінами. Час пуску і зміни режимів роботи ГАЕС вимірюється декількома хвилинами, що зумовлює їх високу експлуатаційну маневровість, ГАЕС власне і відносять до маневрових електростанцій. Регулювальний діапазон ГАЕС, з самого принципу її роботи, близький двократній встановленій потужності (як споживач і як виробник), що є одним з основних її переваг.
Здатність ГАЕС покривати піки навантаження і підвищувати споживання електроенергії вночі, робить їх дієвим засобом для вирівнювання режиму роботи енергосистеми. Загальний коефіцієнт корисної дії ГАЕС в оптимальних розрахункових умовах роботи наближається до 0,75. У реальних умовах середнє значення ККД з урахуванням втрат в електричній мережі не перевищує 0,66.
Молекулярні гідроакумулювальні електростанції
Молекулярна гідроенергетика (англ. molecular hydropower) — наука і галузь, складова частина молекулярної енергетики, яка вивчає та використовує відновлювані енергетичні властивості молекул, атомів, йонів, інших малих частинок рідинного середовища, взаємодію цих частинок між собою, з іншими тілами, а також з електричними та магнітними полями з метою вироблення, накопичення, розподілу та використання електричної енергії.
Ефективне перетворення та вивільнення енергії молекул, атомів, йонів та інших частинок рідини, скажімо, води або водних розчинів (електролітів), може бути здійснено за допомогою фізичних та хімічних поверхневих явищ, які виникають на межі фаз, зокрема, змочування, адгезії, когезії, капілярного ефекту, адсорбції, абсорбції тощо. Поряд з вище названими явищами для створення молекулярних технологій та систем гідроенергетики застосовні також фізичні явища електрокінетики, осмосу, електродіалізу,магнітогідродинаміки в рідинах та їх розчинах, а ще поєднання цих ефектів. Звідсіля витікає і поділ молекулярної енергетики складові:
- гідроенергетика міжфазної поверхні;
- електрокінетична гідроенергетика;
- гідроенергетика градієнта солоності;
- магнітогідродинамічна гідроенергетика тощо.
Фізичні та хімічні явища лежать також в основі класифікації молекулярних гідроакумулювальних електростанцій:
- гідроадгезійні електростанції міжфазної поверхні на основі позитивного термодинамічного p-потенціалу Гіббза;
- осмотичні технології та системи гідроенергетики градієнта солоності (технології та системи забарного осмосу) тощо.
Гідроадгезійні акумулювальні електростанції
У молекулярній системі на основі позитивного термодинамічного p–потенціалу Гіббза виробництво електричного струму забезпечується нагнітанням рідини (наприклад, води) міжмолекулярними силами адгезії та поверхневого натягу на кордоні її об'єму з подальшим перетворенням потенціальної чи кінетичної енергії потоку рідини за допомогою електродинамічних пристроїв в електрику. Таку систему можна ще назвати гідроадгезійною, бо у фундаменті рушійних сил лежить ефект зчеплення молекул рідини з молекулами гідрофільної поверхні стінок капілярів. Цей ефект є проявом вандерваальсових сил, які утворюють міжмолекулярні зв'язки між молекулами рідини та поверхні твердого тіла, формують водневі зв'язки та викликають дифузію молекул. Міжмолекулярні сили (адгезії), які виникають між молекулами рідини та поверхні твердого тіла, перевищують сили (когезії) всередині рідини. Рівень адгезії рідинної та твердої фаз визначається величиною поверхневої енергії фаз та міжфазної поверхні. Енергія молекул міжфазної поверхні приводить в рух потоки рідини, переборюючи зовнішні сили гравітації. Рідина у вертикальних занурених порах піднімається за рахунок сил поверхневому натягу, який є результатом дії сил когезії молекул в рідині й сил адгезії молекул рідини та поверхні пор.
Відповідно до фізичних принципів, які лежать в основі виробництва електричного струму, гідроадгезійні системи міжфазної поверхні можна класифікувати на гідроакумулювальні, прямої генерації, прискорювальні, розгалуженого річища тощо.
Структурна схема молекулярної гідроакумулювальної електростанції на основі позитивного термодинамічного p-потенціалу Гіббза включає нижній RS1 та верхній RS2 накопичуючі резервуари з робочою рідиною FL, мікрофлюїдний рушій MF у вигляді капілярної структури CS, флюїдостік DR, гідроагрегат НА та електричний адаптер EA. Принцип роботи електростанції заснований на використанні надлишку енергії молекул міжфазної поверхні, порівнюючи з їх енергією всередині об'єму фаз, для підняття рідини з нижнього резервуара у верхній з подальшим застосуванням потенціальної енергії накопиченої рідини для виробництва електричного струму за допомогою класичного гідроагрегата.
Осмотичні гідроакумулювальні електростанції
Молекулярна гідроакумулювальна електростанція забарного осмосу (англ. molecular pressure retarded osmosis hydropower system або PRO hydropower system) — сукупність молекулярних технологій та обладнання для отримання електричного струму з градієнта солоності в процесі забарного осмосу.
В розрахунках параметрів та характеристик молекулярної системи забарного осмосу, окрім глибинних енергетичних властивостей градієнта солоності, враховуються макроскопічні параметри речовини та поля, такі як швидкість, напрям руху, тиск, питома густина молекул, поєднаних у водний потік.
Системи забарного осмосу можуть бути класифіковані за принципом використання потоку флюїду, за походженням та способом використання розчинів, за способом активації забарного осмосу, за конструктивними особливостями побудови мембранного модуля тощо.
У залежності від принципу використання потоку флюїду розрізняють осмотичні системи гідроакумулювального типу та прямої генерації.
У гідроакумулювальних електростанціях рідина, наприклад, живильний водний розчин спочатку перетікає в резервуар з втягуючим розчином, накопичується там, перш ніж потенціальна енергія накопиченої рідини буде перетворена в кінетичну енергію падаючого потоку, а потім гідротурбіни, далі, за рахунок електродинамічних трансформацій — в електрику. Пряма генерація електричної енергії досягається обертанням гідротурбіни та механічно з'єднаного з нею ротора гідрогенератора інтенсивним потоком рідини, сформованим в обмеженому просторі певного флюїдопроводу рушійною силою осмотичного тиску. Так електрична енергія виробляється в реальному масштабі часу, оминаючи етап гідроакумулювання.
Структурна схема базової гідроакумулюючої електростанції на основі забарного осмосу включає резервуар RS, греблю DAM, напівпроникну мембрану MB, гідроагрегат НА та електричний адаптер EA. Наявні мембрани забарного осмосу, зазвичай, складаються з тонкого щільного робочого шару та пористої підкладки, яка придає мембрані механічну стійкість. Розміри пор підкладки перевищують розміри пор робочого шару. Тож, мембрани є асиметричними елементами.
Мембрана MB є осмотичним мікрофлюїдним рушієм, який виконує роль насосної системи. Вона вільно пропускає молекули низькоконцентрованого розчину FDS в резервуар RS із втягуючим висококонцентрованим розчином DRS, проте, перешкоджає проникненню солі у відсік із живильним низькоконцентрованим розчином або розчинником FDS.
Гідроагрегат НА є електродинамічним перетворювачем, який включає гідротурбіну HT та гідрогенератор (електрогенератор). Кінетична енергія потоку падаючої рідини ЕK = ЕP2 трансформується спочатку в кінетичну енергію гідротурбіни, а потім кінетична енергія гідротурбіни в електродинамічній системі електрогенератора перетворюється в електричну енергію ЕE.
Джерелом відновлюваної енергії слугує градієнт солоності розчинів різної концентрації речовини.
Термодинамічна система прагне вирівняти хімічні потенціали в усіх частинах свого об'єму та перейти до стану з нижчим рівнем вільної енергії. Це викликає осмотичне перенесення речовини. Під дією осмотичного тиску молекули живильного низькоконцентрованого розчину FDS перетікають у резервуар RS із втягуючим висококонцентрованим розчином DRS та створюють у ньому підняття змішаних розчинів FDS та DRS. Перерозподіл триває, допоки різниця гідростатичних тисків ΔpHS стовпа змішаних розчинів у резервуарі зрівняється з різницею осмотичних тисків ΔπOS на рівні мембрани, ΔpHS = ΔπOS.
Надалі потенціальна енергія рідини, накопиченої в резервуарі RS, перетворюється при її падінні в кінетичну енергію потоку, яка приводить в рух гідроагрегат (з гідрогенератором) НА. Електродинамічна система гідрогенератора обертає механічну енергію ротора (гідротурбіни) в електричну енергію ЕE. Параметри електричної енергії (сила струму ЕС, напруга та частота) доводяться в електричному адаптері EA до необхідних стандартів, і вона спрямовується споживачам та/або в електричну мережу EN.
Енергетичні та економічні параметри системи визначаються параметрами забарного осмосу, характеристиками та параметрами розчинів, мембрани та гідроагрегата.
Відзначимо, що осмотичні системи гідроенергетики, які розглядаються, є комбінованими макроскопічно-молекулярними технологічними засобами. Молекулярні технології градієнта солоності застосовуються тільки для накопичення рідини (гідроакумулювання) та/або формування потоку. Перетворення ж кінетичної енергії потоку в електричну енергію відбувається за допомогою традиційних макроскопічних гідроагрегатів — гідротурбін та поєднаних з ними електрогенераторів.
Нові ідеї
Починаючи із 2017 ринок енергетичних сховищ освоює ідею гідроакумулювальної електростанції глибокої вугільної шахти; у багатьох штатах США активно будуються акумуляторні системи потужністю 20 МВт і більше.
Ці плани не реалізуються через високу вартість будівництва такої електростанції (наприклад, [de] Найбільш відповідником українським реаліям слід визнати англійський проект Gravitricity з відносно дешевими енергетичними сховищами гравітаційного типу.
Див. також
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Гідроакумулювальна електростанція |
Джерела
- Саввин Ю. М. Гидроаккумулирующие электростанции. — М.-Л.: Энергия, 1966. — 106 c.
- Сидоров В. І. Технології гідро- та вітроенергетики. — Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С. Г., 2016. — 166 с.
- Сидоров В. І. Вітротурбінні гідроакумулювальні електростанції / Промислова електроенергетика та електротехніка. — 2016. — № 6. — с. 14-24.
Примітки
- Сидоров, В.І. (2020). Гідроенергетика міжфазної поверхні. В кн. Молекулярна енергетика. Теорія та технічні рішення (Укр.) . Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С.Г. с. 486. ISBN .
{{}}: Перевірте значення|isbn=: недійсний символ () - Сидоров, В.І. (2020). Гідроенергетика градієнта солоності. В кн. Молекулярна енергетика. Теорія та технічні рішення (Укр.) . Черкаси: Вертикаль, видавець Кандич С.Г. с. 486. ISBN .
{{}}: Перевірте значення|isbn=: недійсний символ () - «Шахтні ГАЕС і шляхи підвищення ефективності їх роботи» // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування (2013)
- монографія «Энергоэффективность работы главного водоотлива угольной шахты» (Національний горний університет,2016)
- . Архів оригіналу за 14 травня 2021. Процитовано 14 лютого 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title () - . Архів оригіналу за 10 червня 2022. Процитовано 13 червня 2022.
{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Gidroakumulyuvalna elektrosta nciya GAES angl Pumped storage hydroelectricity PSH pumped hydroelectric energy storage PHES gidroelektrichna stanciya sho vikoristovuyetsya dlya virivnyuvannya dobovogo grafika navantazhennya energosistemi Zalezhno vid stanu virobnictva elektroenergiyi u energosistemi mozhe vistupati yak terminovim spozhivachem elektroenergiyi tak i terminovim generatorom Optimalna kilkist gidroakumulyuvalnih stancij robit energosistemu stijkoyu ta stabilnoyu do magistralnih avarij ta neperedbachenih pikovih spozhivan raptovih avarij na inshih generuyuchih ob yektah Elektroenergiya u viglyadi vodi maye deshevshu cinu nizh analogichna energiya zberezhena u viglyadi stisnenogo povitrya nakopichenogo gazu abo akumulyatornih batarej V Ukrayini ekspluatuyutsya tri GAES chetverta Kanivska GAES znahoditsya u zanedbanomu stani GAES u rozriziTruboprovid gidroakumulyuvalnoyi elektrostanciyi v Nimechchini PriznachennyaGidroakumulyuvalna elektrostanciya GAES gidroelektrichna stanciya princip diyi yakoyi polyagaye v peretvorenni elektrichnoyi energiyi sho otrimuyetsya vid inshih elektrostancij v potencijnu energiyu vodi pri zvorotnomu peretvorenni nakopichena energiya viddayetsya v energosistemu golovnim chinom dlya pokrittya pikiv navantazhennya Sporudi ta obladnannya GAESGidrotehnichni sporudi GAES skladayutsya z dvoh basejniv roztashovanih na riznih rivnyah i spoluchnih vodovodami Gidroagregati vstanovleni v budivli GAES v nizhnij chastini vodovodu mozhut buti trimashinnimi takimi sho skladayutsya zi spoluchenih na odnomu valu oborotnoyi elektrichnoyi mashini dvigun generator gidroturbini i nasosa abo dvomashinnimi oborotna elektromashina i oborotna gidromashina yaka zalezhno vid napryamku obertannya mozhe pracyuvati yak nasos abo yak turbina Princip diyiNadlishkovo viroblena elektroenergiya u sistemi zminnogo strumu v mezhah energosistemi maye buti abo utilizovana abo yiyi generaciya maye buti zmenshena operatorom energosistemi dlya zapobigannya zbilshennya chastoti zminnogo strumu Nadlishok viroblenoyi elektroenergiyi sonyachnoyu generaciyeyu vden ta nadlishok viroblenoyi energiyi vnochi bazovoyu generaciyeyu mozhe buti utilizovanij dlya napovnennya gidroakumulyuvalnoyi stanciyi I navpaki koli potuzhnosti v energosistemi ne vistachaye elektroenergiya mozhe buti viroblenna shlyahom z spushennya ranishe zakachanih ob yemiv vodi Takim chinom gidroelektrostanciya bere uchast u koli vona generuye elektroenergiyu vtrimuyetsya chastota strumu vid zmenshennya Koli GAES vistupaye yak spozhivach jde utrimannya chastoti strumu vid zbilshennya Yak spozhivach vikoristovuyutsya potuzhni nasosi yaki perekachuyut vodu z nizhnoyi vodojmi u verhnyu U periodi maksimalnih navantazhen na energosistemu voda z verhnogo basejnu po truboprovodu pidvoditsya do gidroagregativ GAES vklyuchenim na robotu v turbinnomu rezhimi viroblena pri comu elektroenergiya viddayetsya v merezhu energosistemi a voda nakopichuyetsya v nizhnomu vodojmishi Kilkist akumulovanoyi elektroenergiyi viznachayetsya yemnistyu basejniv i robochim naporom GAES Verhnij basejn GAES mozhe buti shtuchnim abo prirodnim napriklad ozero nizhnim basejnom chasto sluzhit vodojmishe sho utvorilosya unaslidok perekrittya richki grebleyu Odne z perevag GAES polyagaye v tomu sho voni ne shilni do diyi sezonnih kolivan stoku Gidroagregati GAES zalezhno vid naporu obladnuyutsya povorotno lopatevimi diagonalnimi radialno osovimi chi kovshovimi gidroturbinami Chas pusku i zmini rezhimiv roboti GAES vimiryuyetsya dekilkoma hvilinami sho zumovlyuye yih visoku ekspluatacijnu manevrovist GAES vlasne i vidnosyat do manevrovih elektrostancij Regulyuvalnij diapazon GAES z samogo principu yiyi roboti blizkij dvokratnij vstanovlenij potuzhnosti yak spozhivach i yak virobnik sho ye odnim z osnovnih yiyi perevag Zdatnist GAES pokrivati piki navantazhennya i pidvishuvati spozhivannya elektroenergiyi vnochi robit yih diyevim zasobom dlya virivnyuvannya rezhimu roboti energosistemi Zagalnij koeficiyent korisnoyi diyi GAES v optimalnih rozrahunkovih umovah roboti nablizhayetsya do 0 75 U realnih umovah serednye znachennya KKD z urahuvannyam vtrat v elektrichnij merezhi ne perevishuye 0 66 Molekulyarni gidroakumulyuvalni elektrostanciyiMolekulyarna gidroenergetika angl molecular hydropower nauka i galuz skladova chastina molekulyarnoyi energetiki yaka vivchaye ta vikoristovuye vidnovlyuvani energetichni vlastivosti molekul atomiv joniv inshih malih chastinok ridinnogo seredovisha vzayemodiyu cih chastinok mizh soboyu z inshimi tilami a takozh z elektrichnimi ta magnitnimi polyami z metoyu viroblennya nakopichennya rozpodilu ta vikoristannya elektrichnoyi energiyi Efektivne peretvorennya ta vivilnennya energiyi molekul atomiv joniv ta inshih chastinok ridini skazhimo vodi abo vodnih rozchiniv elektrolitiv mozhe buti zdijsneno za dopomogoyu fizichnih ta himichnih poverhnevih yavish yaki vinikayut na mezhi faz zokrema zmochuvannya adgeziyi kogeziyi kapilyarnogo efektu adsorbciyi absorbciyi tosho Poryad z vishe nazvanimi yavishami dlya stvorennya molekulyarnih tehnologij ta sistem gidroenergetiki zastosovni takozh fizichni yavisha elektrokinetiki osmosu elektrodializu magnitogidrodinamiki v ridinah ta yih rozchinah a she poyednannya cih efektiv Zvidsilya vitikaye i podil molekulyarnoyi energetiki skladovi gidroenergetika mizhfaznoyi poverhni elektrokinetichna gidroenergetika gidroenergetika gradiyenta solonosti magnitogidrodinamichna gidroenergetika tosho Fizichni ta himichni yavisha lezhat takozh v osnovi klasifikaciyi molekulyarnih gidroakumulyuvalnih elektrostancij gidroadgezijni elektrostanciyi mizhfaznoyi poverhni na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza osmotichni tehnologiyi ta sistemi gidroenergetiki gradiyenta solonosti tehnologiyi ta sistemi zabarnogo osmosu tosho Gidroadgezijni akumulyuvalni elektrostanciyi Div takozh Kapilyarnist Molekulyarna gidroakumulyuvalna sistema virobnictva elektrichnogo strumu na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza U molekulyarnij sistemi na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza virobnictvo elektrichnogo strumu zabezpechuyetsya nagnitannyam ridini napriklad vodi mizhmolekulyarnimi silami adgeziyi ta poverhnevogo natyagu na kordoni yiyi ob yemu z podalshim peretvorennyam potencialnoyi chi kinetichnoyi energiyi potoku ridini za dopomogoyu elektrodinamichnih pristroyiv v elektriku Taku sistemu mozhna she nazvati gidroadgezijnoyu bo u fundamenti rushijnih sil lezhit efekt zcheplennya molekul ridini z molekulami gidrofilnoyi poverhni stinok kapilyariv Cej efekt ye proyavom vandervaalsovih sil yaki utvoryuyut mizhmolekulyarni zv yazki mizh molekulami ridini ta poverhni tverdogo tila formuyut vodnevi zv yazki ta viklikayut difuziyu molekul Mizhmolekulyarni sili adgeziyi yaki vinikayut mizh molekulami ridini ta poverhni tverdogo tila perevishuyut sili kogeziyi vseredini ridini Riven adgeziyi ridinnoyi ta tverdoyi faz viznachayetsya velichinoyu poverhnevoyi energiyi faz ta mizhfaznoyi poverhni Energiya molekul mizhfaznoyi poverhni privodit v ruh potoki ridini pereboryuyuchi zovnishni sili gravitaciyi Ridina u vertikalnih zanurenih porah pidnimayetsya za rahunok sil poverhnevomu natyagu yakij ye rezultatom diyi sil kogeziyi molekul v ridini j sil adgeziyi molekul ridini ta poverhni por Vidpovidno do fizichnih principiv yaki lezhat v osnovi virobnictva elektrichnogo strumu gidroadgezijni sistemi mizhfaznoyi poverhni mozhna klasifikuvati na gidroakumulyuvalni pryamoyi generaciyi priskoryuvalni rozgaluzhenogo richisha tosho Strukturna shema molekulyarnoyi gidroakumulyuvalnoyi elektrostanciyi na osnovi pozitivnogo termodinamichnogo p potencialu Gibbza vklyuchaye nizhnij RS1 ta verhnij RS2 nakopichuyuchi rezervuari z robochoyu ridinoyu FL mikroflyuyidnij rushij MF u viglyadi kapilyarnoyi strukturi CS flyuyidostik DR gidroagregat NA ta elektrichnij adapter EA Princip roboti elektrostanciyi zasnovanij na vikoristanni nadlishku energiyi molekul mizhfaznoyi poverhni porivnyuyuchi z yih energiyeyu vseredini ob yemu faz dlya pidnyattya ridini z nizhnogo rezervuara u verhnij z podalshim zastosuvannyam potencialnoyi energiyi nakopichenoyi ridini dlya virobnictva elektrichnogo strumu za dopomogoyu klasichnogo gidroagregata Osmotichni gidroakumulyuvalni elektrostanciyi Dokladnishe Osmotichna elektrostanciya Molekulyarna gidroakumulyuvalna elektrostanciya zabarnogo osmosu angl molecular pressure retarded osmosis hydropower system abo PRO hydropower system sukupnist molekulyarnih tehnologij ta obladnannya dlya otrimannya elektrichnogo strumu z gradiyenta solonosti v procesi zabarnogo osmosu V rozrahunkah parametriv ta harakteristik molekulyarnoyi sistemi zabarnogo osmosu okrim glibinnih energetichnih vlastivostej gradiyenta solonosti vrahovuyutsya makroskopichni parametri rechovini ta polya taki yak shvidkist napryam ruhu tisk pitoma gustina molekul poyednanih u vodnij potik Sistemi zabarnogo osmosu mozhut buti klasifikovani za principom vikoristannya potoku flyuyidu za pohodzhennyam ta sposobom vikoristannya rozchiniv za sposobom aktivaciyi zabarnogo osmosu za konstruktivnimi osoblivostyami pobudovi membrannogo modulya tosho U zalezhnosti vid principu vikoristannya potoku flyuyidu rozriznyayut osmotichni sistemi gidroakumulyuvalnogo tipu ta pryamoyi generaciyi U gidroakumulyuvalnih elektrostanciyah ridina napriklad zhivilnij vodnij rozchin spochatku peretikaye v rezervuar z vtyaguyuchim rozchinom nakopichuyetsya tam persh nizh potencialna energiya nakopichenoyi ridini bude peretvorena v kinetichnu energiyu padayuchogo potoku a potim gidroturbini dali za rahunok elektrodinamichnih transformacij v elektriku Pryama generaciya elektrichnoyi energiyi dosyagayetsya obertannyam gidroturbini ta mehanichno z yednanogo z neyu rotora gidrogeneratora intensivnim potokom ridini sformovanim v obmezhenomu prostori pevnogo flyuyidoprovodu rushijnoyu siloyu osmotichnogo tisku Tak elektrichna energiya viroblyayetsya v realnomu masshtabi chasu ominayuchi etap gidroakumulyuvannya Bazova shema gidroakumulyuvalnoyi elektrostanciyi na osnovi zabarnogo osmosu Strukturna shema bazovoyi gidroakumulyuyuchoyi elektrostanciyi na osnovi zabarnogo osmosu vklyuchaye rezervuar RS greblyu DAM napivproniknu membranu MB gidroagregat NA ta elektrichnij adapter EA Nayavni membrani zabarnogo osmosu zazvichaj skladayutsya z tonkogo shilnogo robochogo sharu ta poristoyi pidkladki yaka pridaye membrani mehanichnu stijkist Rozmiri por pidkladki perevishuyut rozmiri por robochogo sharu Tozh membrani ye asimetrichnimi elementami Membrana MB ye osmotichnim mikroflyuyidnim rushiyem yakij vikonuye rol nasosnoyi sistemi Vona vilno propuskaye molekuli nizkokoncentrovanogo rozchinu FDS v rezervuar RS iz vtyaguyuchim visokokoncentrovanim rozchinom DRS prote pereshkodzhaye proniknennyu soli u vidsik iz zhivilnim nizkokoncentrovanim rozchinom abo rozchinnikom FDS Gidroagregat NA ye elektrodinamichnim peretvoryuvachem yakij vklyuchaye gidroturbinu HT ta gidrogenerator elektrogenerator Kinetichna energiya potoku padayuchoyi ridini EK EP2 transformuyetsya spochatku v kinetichnu energiyu gidroturbini a potim kinetichna energiya gidroturbini v elektrodinamichnij sistemi elektrogeneratora peretvoryuyetsya v elektrichnu energiyu EE Dzherelom vidnovlyuvanoyi energiyi sluguye gradiyent solonosti rozchiniv riznoyi koncentraciyi rechovini Termodinamichna sistema pragne virivnyati himichni potenciali v usih chastinah svogo ob yemu ta perejti do stanu z nizhchim rivnem vilnoyi energiyi Ce viklikaye osmotichne perenesennya rechovini Pid diyeyu osmotichnogo tisku molekuli zhivilnogo nizkokoncentrovanogo rozchinu FDS peretikayut u rezervuar RS iz vtyaguyuchim visokokoncentrovanim rozchinom DRS ta stvoryuyut u nomu pidnyattya zmishanih rozchiniv FDS ta DRS Pererozpodil trivaye dopoki riznicya gidrostatichnih tiskiv DpHS stovpa zmishanih rozchiniv u rezervuari zrivnyayetsya z rizniceyu osmotichnih tiskiv DpOS na rivni membrani DpHS DpOS Nadali potencialna energiya ridini nakopichenoyi v rezervuari RS peretvoryuyetsya pri yiyi padinni v kinetichnu energiyu potoku yaka privodit v ruh gidroagregat z gidrogeneratorom NA Elektrodinamichna sistema gidrogeneratora obertaye mehanichnu energiyu rotora gidroturbini v elektrichnu energiyu EE Parametri elektrichnoyi energiyi sila strumu ES napruga ta chastota dovodyatsya v elektrichnomu adapteri EA do neobhidnih standartiv i vona spryamovuyetsya spozhivacham ta abo v elektrichnu merezhu EN Energetichni ta ekonomichni parametri sistemi viznachayutsya parametrami zabarnogo osmosu harakteristikami ta parametrami rozchiniv membrani ta gidroagregata Vidznachimo sho osmotichni sistemi gidroenergetiki yaki rozglyadayutsya ye kombinovanimi makroskopichno molekulyarnimi tehnologichnimi zasobami Molekulyarni tehnologiyi gradiyenta solonosti zastosovuyutsya tilki dlya nakopichennya ridini gidroakumulyuvannya ta abo formuvannya potoku Peretvorennya zh kinetichnoyi energiyi potoku v elektrichnu energiyu vidbuvayetsya za dopomogoyu tradicijnih makroskopichnih gidroagregativ gidroturbin ta poyednanih z nimi elektrogeneratoriv Novi ideyiDokladnishe Gravitacijna batareya Pochinayuchi iz 2017 rinok energetichnih shovish osvoyuye ideyu gidroakumulyuvalnoyi elektrostanciyi glibokoyi vugilnoyi shahti u bagatoh shtatah SShA aktivno buduyutsya akumulyatorni sistemi potuzhnistyu 20 MVt i bilshe Ci plani ne realizuyutsya cherez visoku vartist budivnictva takoyi elektrostanciyi napriklad de Najbilsh vidpovidnikom ukrayinskim realiyam slid viznati anglijskij proekt Gravitricity z vidnosno deshevimi energetichnimi shovishami gravitacijnogo tipu Div takozhVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Gidroakumulyuvalna elektrostanciyaNakopichennya energiyi v merezhi Vitroturbinna gidroakumulyuvalna elektrostanciya Vitroturbinna gidroakumulyuvalna elektrostanciya na osnovi ruslovo greblevoyi GES Dnistrovska GAES Kiyivska GAES Kanivska GAESDzherelaSavvin Yu M Gidroakkumuliruyushie elektrostancii M L Energiya 1966 106 c Sidorov V I Tehnologiyi gidro ta vitroenergetiki Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G 2016 166 s Sidorov V I Vitroturbinni gidroakumulyuvalni elektrostanciyi Promislova elektroenergetika ta elektrotehnika 2016 6 s 14 24 PrimitkiSidorov V I 2020 Gidroenergetika mizhfaznoyi poverhni V kn Molekulyarna energetika Teoriya ta tehnichni rishennya Ukr Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G s 486 ISBN ISBN 978 617 7475 79 7 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Sidorov V I 2020 Gidroenergetika gradiyenta solonosti V kn Molekulyarna energetika Teoriya ta tehnichni rishennya Ukr Cherkasi Vertikal vidavec Kandich S G s 486 ISBN ISBN 978 617 7475 79 7 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Perevirte znachennya isbn nedijsnij simvol dovidka Shahtni GAES i shlyahi pidvishennya efektivnosti yih roboti Visnik Nacionalnogo universitetu vodnogo gospodarstva ta prirodokoristuvannya 2013 monografiya Energoeffektivnost raboty glavnogo vodootliva ugolnoj shahty Nacionalnij gornij universitet 2016 Arhiv originalu za 14 travnya 2021 Procitovano 14 lyutogo 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya Arhiv originalu za 10 chervnya 2022 Procitovano 13 chervnya 2022 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Obslugovuvannya CS1 Storinki z tekstom archived copy yak znachennya parametru title posilannya