Bagaimana listrik dihasilkan di pembangkit listrik tenaga air. Fitur pengoperasian pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit listrik hidrolik

Pembangkit listrik tenaga air (HPP)- seperangkat struktur dan peralatan yang melaluinya energi aliran air diubah menjadi energi listrik. Pembangkit listrik tenaga air biasanya dibangun di sungai dengan membangun bendungan dan waduk. Untuk produksi listrik yang efisien di pembangkit listrik tenaga air, diperlukan dua faktor utama: jaminan pasokan air sepanjang tahun dan kemungkinan kemiringan sungai yang besar. Medan seperti ngarai cocok untuk konstruksi hidrolik.

Kompleks pembangkit listrik tenaga air di sungai datar meliputi: bendungan, bangunan pembangkit listrik, saluran pelimpah, gerbang navigasi (kunci), bangunan jalur ikan, dll.

Prinsip operasi. Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air cukup sederhana (Gbr. E.1). Rantai struktur hidrolik menyediakan tekanan air yang diperlukan, dan peralatan listrik mengubah energi air yang bergerak di bawah tekanan menjadi energi mekanik pergerakan turbin, yang menggerakkan generator yang menghasilkan listrik.

Gambar D.1 - Diagram pembangkit listrik tenaga air

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air ditentukan oleh aliran dan tekanan air. Di pembangkit listrik tenaga air, biasanya, tekanan air dihasilkan melalui pembangunan bendungan atau pengalihan - aliran air alami. Dalam beberapa kasus, bendungan dan pengalihan digunakan bersama-sama untuk mendapatkan tekanan air yang dibutuhkan. Daerah perairan di depan bendungan disebut hulu, dan di bawah bendungan disebut hilir. Perbedaan antara ketinggian kolam atas (UWB) dan kolam bawah (UNB) menentukan tekanan N. Kolam atas membentuk reservoir di mana air terakumulasi, digunakan sesuai kebutuhan untuk menghasilkan listrik.

Semua peralatan listrik terletak langsung di gedung pembangkit listrik tenaga air itu sendiri. Tergantung pada tujuannya, ia memiliki divisi spesifiknya sendiri. Di dalam ruang mesin terdapat unit hidrolik yang secara langsung mengubah energi aliran air menjadi energi listrik. Terdapat juga berbagai macam perlengkapan tambahan, alat kendali dan pemantauan pengoperasian pembangkit listrik tenaga air, stasiun trafo, switchgear dan masih banyak lagi.

Klasifikasi pembangkit listrik tenaga air . Pembangkit listrik tenaga air dibagi berdasarkan:

1) daya yang dihasilkan:

kuat - menghasilkan dari 25 MW ke atas;

sedang - hingga 25 MW;

pembangkit listrik tenaga air kecil - hingga 5 MW.

2) penggunaan tekanan air secara maksimal:

tekanan tinggi - lebih dari 60 m;

tekanan sedang - dari 25 m;

tekanan rendah - dari 3 hingga 25 m.

3) prinsip pemanfaatan sumber daya alam, dan, karenanya, konsentrasi air yang dihasilkan:

Pembangkit listrik tenaga air di aliran sungai dan bendungan. Ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air yang paling umum. Tekanan air di dalamnya dibuat dengan memasang bendungan yang menutup sungai sepenuhnya atau menaikkan permukaan air di dalamnya ke tingkat yang diperlukan. Pada saat yang sama, banjir di lembah sungai tidak dapat dihindari. Pembangkit listrik tenaga air semacam itu dibangun di sungai dataran tinggi, serta di sungai pegunungan, di tempat yang dasar sungainya lebih sempit dan lebih padat.

Bendungan pembangkit listrik tenaga air. Mereka dibangun pada tekanan air yang lebih tinggi. Dalam hal ini, sungai ditutup seluruhnya oleh bendungan, dan bangunan pembangkit listrik tenaga air itu sendiri terletak di belakang bendungan, di bagian bawahnya. Air, dalam hal ini, disuplai ke turbin melalui terowongan bertekanan khusus, dan tidak secara langsung, seperti pada pembangkit listrik tenaga air run-of-the-river.

Pembangkit listrik tenaga air pengalihan. Pembangkit listrik semacam itu dibangun di tempat yang kemiringan sungainya tinggi. Konsentrasi air yang dibutuhkan di pembangkit listrik tenaga air jenis ini diciptakan melalui pengalihan. Air dikeluarkan dari dasar sungai melalui sistem drainase khusus. Yang terakhir ini lurus, dan kemiringannya jauh lebih kecil dari kemiringan rata-rata sungai. Alhasil, air disuplai langsung ke gedung pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit listrik tenaga air pengalihan dapat terdiri dari berbagai jenis - aliran bebas atau dengan pengalihan tekanan. Dalam hal pengalihan tekanan, pipa air dipasang dengan kemiringan memanjang yang besar. Dalam kasus lain, pada awal pengalihan, bendungan yang lebih tinggi dibuat di sungai dan reservoir dibuat - skema ini juga disebut pengalihan campuran, karena kedua metode untuk menciptakan konsentrasi air yang diperlukan digunakan.

Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa. Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa tersebut mampu mengakumulasi listrik yang dihasilkan dan menggunakannya pada saat beban puncak. Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tersebut adalah sebagai berikut: selama periode tertentu (bukan beban puncak), unit pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa beroperasi sebagai pompa dari sumber energi eksternal dan memompa air ke kolam atas yang dilengkapi peralatan khusus. Ketika permintaan meningkat, air dari mereka memasuki pipa bertekanan dan menggerakkan turbin.

Turbin. Tergantung pada tekanan air, berbagai jenis turbin digunakan di pembangkit listrik tenaga air. Untuk tekanan tinggi - turbin bucket dan aksial radial dengan ruang spiral logam. Pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan sedang dipasang turbin sudu putar dan turbin aksial radial, pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan rendah dipasang turbin sudu putar pada ruang beton bertulang. Prinsip pengoperasian semua jenis turbin serupa - air di bawah tekanan (tekanan air) memasuki bilah turbin, yang mulai berputar. Energi mekanik kemudian ditransfer ke hidrogenerator, yang menghasilkan listrik. Turbin berbeda dalam beberapa karakteristik teknis, seperti halnya ruang - baja atau beton bertulang, dan dirancang untuk tekanan air yang berbeda.

Daya yang dihasilkan oleh unit hidrolik sebanding dengan tekanan H dan aliran air Q:

Turbin dan generator dapat dipasang langsung di dalam atau di dekat bendungan. Dalam beberapa kasus, pipa digunakan untuk mengalirkan air bertekanan di bawah permukaan bendungan atau ke unit pemasukan air dari pembangkit listrik tenaga air.

Bendungan . Bendungan adalah struktur hidrolik yang menghalangi aliran air atau waduk untuk menaikkan permukaan air. Ini juga berfungsi untuk memusatkan tekanan di lokasi struktur dan membuat reservoir.

Bendungan dapat berbeda tergantung pada desainnya dan dibagi menjadi bendungan gravitasi, lengkungan, dll. Bendungan gravitasi terlihat seperti penghalang batu atau beton. Konstruksi jenis ini mencegah aliran air dengan beratnya. Yang melengkung memenuhi tugasnya berkat desain khusus. Keberhasilan pengoperasian bendungan bergantung pada tiga indikator: ketahanan elemen vertikal struktur, massa dan fitur struktur melengkung yang bertumpu pada penyangga pantai. Saat membangun bendungan, perlu memperhitungkan pengaruh faktor eksternal tertentu. Inilah yang disebut gaya geser, yang kemunculannya disebabkan oleh pengaruh air, angin, dampak gelombang, dan perubahan suhu. Kelalaian pembangun terhadap faktor-faktor di atas dapat menyebabkan rusaknya bendungan. Oleh karena itu, perhitungan tertentu dilakukan untuk mencegah dampak negatif gaya geser.

Limbah . Sumber timbulan sampah adalah bangunan dan struktur pembangkit listrik tenaga air, kegiatan bagian-bagian stasiun, serta kegiatan terkait yang bertujuan untuk menjamin kegiatan ekonomi lainnya. Biasanya, anak perusahaan yang melakukan pekerjaan perbaikan dan dukungan juga berlokasi di wilayah stasiun.

Limbah utama (4–5 kelas bahaya) adalah limbah (lumpur) yang dihasilkan selama pengolahan air limbah secara mekanis dan biologis, tekstil, konstruksi dan limbah lainnya, limbah heterogen dari kertas dan karton, kaca, beton aspal atau campuran beton aspal, beton bertulang, serta serta pecahan batu bata bangunan dan produk beton bertulang, serbuk gergaji dan sisa kayu, limbah dari kisi-kisi pelindung pembangkit listrik, dll. Cara utama untuk mengelola limbah golongan ini adalah dengan memindahkannya ke organisasi lain untuk dibuang.

Limbah kelas bahaya 1 dan 2 (lampu merkuri, tabung fluoresen yang mengandung merkuri yang telah kedaluwarsa dan diganti dengan yang hemat energi) dipindahkan ke organisasi khusus untuk dibuang.

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air cukup sederhana. Struktur hidrolik pembangkit listrik tenaga air menyediakan aliran air yang diperlukan memasuki bilah turbin hidrolik, yang dialirkan ke generator yang menghasilkan listrik.

Gambar.1. Diagram salah satu jenis turbin hidrolik

Tekanan air yang diperlukan dihasilkan oleh bendungan (dalam kasus pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan) atau pengalihan - aliran air alami (pembangkit listrik tenaga air pengalihan). Dalam beberapa kasus, untuk mendapatkan tekanan air yang dibutuhkan, bendungan dan pengalihan digunakan bersama-sama:

• pembangkit listrik tenaga air bendungan (Gbr. 2). Ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air besar yang paling umum di Kyrgyzstan. Tekanan air di dalamnya diciptakan dengan memasang bendungan yang menutup sungai sepenuhnya dan menaikkan permukaan air di dalamnya ke ketinggian yang dibutuhkan. Dalam hal ini, bangunan pembangkit listrik tenaga air itu sendiri terletak di belakang bendungan, di bagian bawahnya. Air, dalam hal ini, disuplai ke turbin melalui terowongan bertekanan khusus.
• pembangkit listrik tenaga air pengalihan (Gbr. 3). Pembangkit listrik semacam itu dibangun di tempat yang memiliki kemiringan sungai. Jumlah air yang dibutuhkan untuk menciptakan tekanan dikeluarkan dari dasar sungai melalui sistem drainase khusus (saluran, cabang, parit). Kemiringannya jauh lebih kecil dari rata-rata kemiringan sungai. Akibatnya, air, setelah jarak tertentu, naik ke ketinggian yang dibutuhkan dan ditampung dalam kolam bertekanan. Dari sana, melalui pipa bertekanan, air masuk ke turbin dan akhirnya berakhir lagi di sungai yang sama. Dalam beberapa kasus, bendungan dan waduk kecil dibuat di awal saluran pengalihan.

Beras. 2. Pembangkit listrik tenaga air tipe bendungan

Beras. 3. Pembangkit listrik tenaga air tipe pengalihan

Semua peralatan listrik terletak langsung di gedung pembangkit listrik tenaga air itu sendiri. Tergantung pada tujuannya, ia memiliki divisi spesifiknya sendiri. Hidrogenerator terletak di ruang turbin, secara langsung mengubah energi air menjadi energi listrik. Ada pula peralatan kelistrikan yang meliputi alat kendali dan pemantauan pengoperasian pembangkit listrik tenaga air, stasiun trafo, switchgear dan masih banyak lagi.

Pembangkit listrik tenaga air dibagi berdasarkan daya yang dihasilkan:

• kuat - menghasilkan dari 30 MW ke atas;
• pembangkit listrik tenaga air kecil - dari 1 MW hingga 30 MW;
• pembangkit listrik tenaga air mini - dari 100 kW hingga 1 MW;
• pembangkit listrik tenaga mikro hidro - dari 5 kW hingga 100 kW;
• pembangkit listrik tenaga air pico - hingga 5 kW.

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air bergantung pada tekanan dan aliran air, serta efisiensi (koefisien efisiensi) turbin dan generator yang digunakan. Karena kenyataan bahwa, karena alasan alami, aliran air terus berubah, tergantung musim, serta sejumlah alasan lainnya, daya siklik biasanya dianggap sebagai ekspresi kekuatan pembangkit listrik tenaga air. Misalnya, ada siklus pengoperasian pembangkit listrik tenaga air tahunan, bulanan, mingguan, atau harian.

Tergantung pada aliran dan tekanan air, berbagai jenis turbin digunakan di pembangkit listrik tenaga air. Untuk tekanan tinggi - turbin bucket dan aksial radial dengan ruang spiral logam. Pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan sedang dipasang turbin sudu putar dan turbin aksial radial, pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan rendah dipasang turbin sudu putar pada ruang beton bertulang atau baja. Prinsip pengoperasian semua jenis turbin adalah sama - air di bawah tekanan (water pressure) memasuki bilah turbin, yang mulai berputar. Energi mekanik kemudian ditransfer ke generator, yang menghasilkan listrik. Turbin berbeda dalam beberapa karakteristik teknis, seperti halnya ruang - baja atau beton bertulang, dan dirancang untuk tekanan air yang berbeda.

Pembangkit listrik tenaga air, tergantung pada tujuannya, juga dapat mencakup bangunan tambahan, seperti kunci, saluran ikan, bangunan pemasukan air yang digunakan untuk irigasi, dan banyak lagi.

Nilai pembangkit listrik tenaga air terletak pada kenyataan bahwa mereka menggunakan sumber daya alam terbarukan untuk menghasilkan energi listrik. Karena tidak diperlukannya bahan bakar tambahan untuk pembangkit listrik tenaga air, biaya akhir listrik yang dihasilkan jauh lebih rendah dibandingkan jika menggunakan jenis pembangkit listrik lainnya.

Fitur pembangkit listrik tenaga air (pro dan kontra)

• (+) biaya listrik di pembangkit listrik tenaga air dua kali lebih rendah dibandingkan di pembangkit listrik tenaga panas.
• (+) Turbin pembangkit listrik tenaga air memungkinkan pengoperasian dalam semua mode dari nol hingga daya maksimum dan memungkinkan Anda mengubah daya dengan cepat jika perlu, bertindak sebagai pengatur pembangkitan listrik.
• (+) aliran sungai merupakan sumber energi terbarukan
• (+) dampaknya terhadap udara dan gletser jauh lebih kecil dibandingkan jenis pembangkit listrik lainnya.
• (-) seringkali pembangkit listrik tenaga air yang efisien terletak lebih jauh dari konsumen dan memerlukan pembangunan saluran transmisi tenaga listrik (PTL) yang mahal.
• (-) Waduk seringkali menempati wilayah yang luas.
• (-) bendungan sering kali mengubah sifat perikanan, karena menghalangi jalur menuju tempat pemijahan ikan yang bermigrasi, namun seringkali mendukung peningkatan stok ikan di waduk itu sendiri dan pelaksanaan budidaya ikan.

Orang-orang telah lama belajar menggunakan energi air untuk memutar baling-baling pabrik, peralatan mesin, dan pabrik penggergajian kayu. Namun lambat laun porsi tenaga air dalam jumlah total energi yang digunakan manusia menurun. Hal ini disebabkan terbatasnya kemampuan mentransfer energi air dalam jarak jauh. Dengan munculnya turbin listrik yang digerakkan oleh air, pembangkit listrik tenaga air memiliki prospek baru.

 Pembangkit listrik tenaga air adalah kompleks dari berbagai struktur dan peralatan, yang penggunaannya memungkinkan untuk mengubah energi air menjadi listrik. Struktur hidrolik menyediakan konsentrasi aliran air yang diperlukan, dan proses lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan peralatan yang sesuai.

Pembangkit listrik tenaga air dibangun di sungai dengan membangun bendungan dan waduk. Pemilihan lokasi sangat penting untuk efisiensi stasiun. Ada dua faktor yang diperlukan: jaminan pasokan air sepanjang tahun dan kemiringan sungai yang paling besar. Pembangkit listrik tenaga air dibagi menjadi bendungan (ketinggian sungai yang dibutuhkan dipastikan melalui pembangunan bendungan) dan pengalihan (air dialihkan dari dasar sungai ke tempat dengan perbedaan ketinggian yang besar).

Lokasi struktur stasiun mungkin juga berbeda. Misalnya, bangunan stasiun mungkin merupakan bagian dari struktur bertekanan air (disebut stasiun run-of-river) atau terletak di belakang bendungan (stasiun sisi bendungan).

Definisi pembangkit listrik tenaga air

Pembangkit listrik tenaga air (HPP) merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi aliran air sebagai sumber energinya. Pembangkit listrik tenaga air biasanya dibangun di sungai dengan membangun bendungan dan waduk.

Untuk produksi listrik yang efisien di pembangkit listrik tenaga air, dua faktor utama diperlukan: pasokan air yang terjamin sepanjang tahun dan kemungkinan kemiringan sungai yang besar; tipe medan seperti ngarai cocok untuk konstruksi hidrolik.

Teknologi

Pengoperasian pembangkit listrik tenaga air didasarkan pada penggunaan energi kinetik air yang jatuh. Turbin dan generator digunakan untuk mengubah energi ini. Pertama, perangkat ini menghasilkan energi mekanik, dan kemudian listrik. Turbin dan generator dapat dipasang langsung di dalam atau di dekat bendungan. Dalam beberapa kasus, pipa digunakan untuk mengalirkan air bertekanan di bawah permukaan bendungan atau ke unit pemasukan air dari pembangkit listrik tenaga air.

Indikator daya pembangkit listrik tenaga air ada dua variabel yaitu aliran air yang diukur dalam meter kubik dan tinggi hidrostatis. Indikator terakhir adalah perbedaan ketinggian antara titik awal dan akhir jatuhnya air. Desain pabrik mungkin didasarkan pada salah satu atau kedua indikator ini.

Teknologi modern untuk produksi pembangkit listrik tenaga air memungkinkan diperolehnya efisiensi yang cukup tinggi. Kadang-kadang dua kali lebih tinggi dari pembangkit listrik tenaga panas konvensional. Dalam banyak hal, efisiensi ini dijamin oleh kekhasan peralatan pembangkit listrik tenaga air. Ini sangat andal dan mudah digunakan.

Selain itu, semua peralatan yang digunakan memiliki keunggulan penting lainnya. Ini memiliki masa pakai yang lama, karena kurangnya panas selama proses pembuatan. Dan memang, tidak perlu sering-sering mengganti peralatan, kerusakan sangat jarang terjadi. Masa pakai minimum pembangkit listrik adalah sekitar lima puluh tahun. Dan di wilayah luas bekas Uni Soviet, stasiun-stasiun yang dibangun pada tahun dua puluhan atau tiga puluhan abad terakhir beroperasi dengan sukses. Pembangkit listrik tenaga air dikendalikan melalui hub pusat dan akibatnya, dalam banyak kasus, hanya memiliki sedikit staf.

Rencana:

Perkenalan

• 1 Fitur
• 2 Prinsip operasi
• 3 Pembangkit listrik tenaga air di dunia
  • 3.1 Pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia
• 4 Pembangkit listrik tenaga air di Rusia
  • 4.1 Pembangkit listrik tenaga air terbesar di Rusia
  • 4.2 Pembangkit listrik tenaga air lainnya di Rusia
  • 4.3 Latar belakang perkembangan teknik hidrolik di Rusia
• 5 Manfaat
• 6 Kekurangan
• 7 Kecelakaan dan insiden besar
Catatan

Perkenalan

Salah satu pembangkit listrik tenaga air terbesar di Rusia dalam hal output adalah Bratskaya.

Bendungan Serron Grande di El Salvador, dibuat cekung untuk menambah kekuatan tubuh bendungan

Pembangkit listrik tenaga air (HPP)- pembangkit listrik yang menggunakan energi aliran air sebagai sumber energinya. Pembangkit listrik tenaga air biasanya dibangun di sungai dengan membangun bendungan dan waduk.

Untuk produksi listrik yang efisien di pembangkit listrik tenaga air, dua faktor utama diperlukan: pasokan air yang terjamin sepanjang tahun dan kemungkinan kemiringan sungai yang besar; tipe medan seperti ngarai cocok untuk konstruksi hidrolik.

1. Fitur

• Biaya listrik di pembangkit listrik tenaga air Rusia dua kali lebih rendah dibandingkan di pembangkit listrik tenaga panas.
• Turbin pembangkit listrik tenaga air memungkinkan pengoperasian dalam semua mode dari nol hingga daya maksimum dan memungkinkan Anda mengubah daya dengan cepat jika perlu, bertindak sebagai pengatur produksi listrik.
• Aliran sungai merupakan sumber energi terbarukan.
• Pembangkit listrik tenaga air tidak menimbulkan dampak buruk terhadap lingkungan.
• Pembangunan pembangkit listrik tenaga air biasanya lebih padat modal dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas.
• Seringkali pembangkit listrik tenaga air yang efisien terletak lebih jauh dari konsumen dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas.
• Waduk seringkali menempati area yang luas, tetapi sejak sekitar tahun 1963, struktur pelindung mulai digunakan (Pembangkit Listrik Tenaga Air Kiev), yang membatasi luas waduk, dan akibatnya, membatasi luas permukaan banjir ( ladang, padang rumput, desa).
• Bendungan sering kali mengubah sifat perikanan karena menghalangi jalannya ikan yang bermigrasi ke tempat pemijahan, namun bendungan sering kali berkontribusi pada peningkatan stok ikan di waduk itu sendiri dan pelaksanaan budidaya ikan.
• Waduk pembangkit listrik tenaga air, di satu sisi, meningkatkan navigasi, namun di sisi lain, memerlukan penggunaan kunci untuk memindahkan kapal dari satu kolam ke kolam lainnya.
• Waduk membuat iklim lebih sejuk.

2. Prinsip pengoperasian

Diagram bendungan pembangkit listrik tenaga air

Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tenaga air cukup sederhana. Rantai struktur hidrolik memberikan tekanan air yang diperlukan untuk mengalir ke bilah turbin hidrolik, yang menggerakkan generator yang menghasilkan listrik.

Tekanan air yang dibutuhkan terbentuk melalui pembangunan bendungan, dan sebagai akibat dari pemusatan sungai di tempat tertentu, atau melalui pengalihan - aliran air alami. Dalam beberapa kasus, bendungan dan pengalihan digunakan bersama-sama untuk mendapatkan tekanan air yang dibutuhkan.

Semua peralatan listrik terletak langsung di gedung pembangkit listrik tenaga air itu sendiri. Tergantung pada tujuannya, ia memiliki divisi spesifiknya sendiri. Di dalam ruang mesin terdapat unit hidrolik yang secara langsung mengubah energi aliran air menjadi energi listrik. Terdapat juga berbagai macam perlengkapan tambahan, alat kendali dan pemantauan pengoperasian pembangkit listrik tenaga air, stasiun trafo, switchgear dan masih banyak lagi.

Pembangkit listrik tenaga air dibagi menurut daya yang dihasilkan:

• kuat - menghasilkan dari 25 MW ke atas;
• sedang - hingga 25 MW;
• pembangkit listrik tenaga air kecil - hingga 5 MW.

Kekuatan pembangkit listrik tenaga air bergantung pada tekanan dan aliran air, serta efisiensi turbin dan generator yang digunakan. Karena kenyataan bahwa, menurut hukum alam, ketinggian air terus berubah, tergantung pada musim, serta karena sejumlah alasan lainnya, daya siklik biasanya dianggap sebagai ekspresi kekuatan pembangkit listrik tenaga air. . Misalnya, ada siklus pengoperasian pembangkit listrik tenaga air tahunan, bulanan, mingguan, atau harian.

Pembangkit listrik tenaga air kecil khas daerah pegunungan Tiongkok (pembangkit listrik tenaga air Houzibao, Kabupaten Xingshan, Distrik Yichang, Provinsi Hubei). Air berasal dari gunung melalui pipa hitam

Pembangkit listrik tenaga air juga dibagi berdasarkan pemanfaatan maksimalnya tekanan air:

• tekanan tinggi - lebih dari 60 m;
• tekanan sedang - dari 25 m;
• tekanan rendah - dari 3 hingga 25 m.

Tergantung pada tekanan air, berbagai jenis turbin digunakan di pembangkit listrik tenaga air. Untuk tekanan tinggi - turbin bucket dan aksial radial dengan ruang spiral logam. Pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan sedang dipasang turbin sudu putar dan turbin aksial radial, pada pembangkit listrik tenaga air bertekanan rendah dipasang turbin sudu putar pada ruang beton bertulang. Prinsip pengoperasian semua jenis turbin serupa - air di bawah tekanan (tekanan air) memasuki bilah turbin, yang mulai berputar. Energi mekanik kemudian ditransfer ke hidrogenerator, yang menghasilkan listrik. Turbin berbeda dalam beberapa karakteristik teknis, seperti halnya ruang - baja atau beton bertulang, dan dirancang untuk tekanan air yang berbeda.

Pembangkit listrik tenaga air juga dibagi menurut prinsip penggunaan sumber daya alam, dan, dengan demikian, konsentrasi air yang dihasilkan. Pembangkit listrik tenaga air berikut dapat dibedakan di sini:

• pembangkit listrik tenaga air di aliran sungai dan bendungan. Ini adalah jenis pembangkit listrik tenaga air yang paling umum. Tekanan air di dalamnya dibuat dengan memasang bendungan yang menutup sungai sepenuhnya atau menaikkan permukaan air di dalamnya ke tingkat yang diperlukan. Pembangkit listrik tenaga air semacam itu dibangun di sungai dataran tinggi, serta di sungai pegunungan, di tempat yang dasar sungainya lebih sempit dan lebih padat.
• pembangkit listrik tenaga air bendungan. Mereka dibangun pada tekanan air yang lebih tinggi. Dalam hal ini, sungai ditutup seluruhnya oleh bendungan, dan bangunan pembangkit listrik tenaga air itu sendiri terletak di belakang bendungan, di bagian bawahnya. Air, dalam hal ini, disuplai ke turbin melalui terowongan bertekanan khusus, dan tidak secara langsung, seperti pada pembangkit listrik tenaga air run-of-the-river.
• pengalihan pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit listrik semacam itu dibangun di tempat yang kemiringan sungainya tinggi. Konsentrasi air yang dibutuhkan di pembangkit listrik tenaga air jenis ini diciptakan melalui pengalihan. Air dikeluarkan dari dasar sungai melalui sistem drainase khusus. Yang terakhir ini lurus, dan kemiringannya jauh lebih kecil dari kemiringan rata-rata sungai. Alhasil, air disuplai langsung ke gedung pembangkit listrik tenaga air. Pembangkit listrik tenaga air pengalihan dapat terdiri dari berbagai jenis - aliran bebas atau dengan pengalihan tekanan. Dalam hal pengalihan tekanan, pipa air dipasang dengan kemiringan memanjang yang besar. Dalam kasus lain, pada awal pengalihan, bendungan yang lebih tinggi dibuat di sungai dan reservoir dibuat - skema ini juga disebut pengalihan campuran, karena kedua metode untuk menciptakan konsentrasi air yang diperlukan digunakan.
• pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa. Pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa tersebut mampu mengakumulasi listrik yang dihasilkan dan menggunakannya pada saat beban puncak. Prinsip pengoperasian pembangkit listrik tersebut adalah sebagai berikut: selama periode tertentu (bukan beban puncak), unit pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa beroperasi sebagai pompa dari sumber energi eksternal dan memompa air ke kolam atas yang dilengkapi peralatan khusus. Ketika permintaan meningkat, air dari mereka memasuki pipa bertekanan dan menggerakkan turbin.

Pembangkit listrik tenaga air, tergantung pada tujuannya, juga dapat mencakup struktur tambahan, seperti kunci atau lift kapal yang memfasilitasi navigasi melalui reservoir, jalur ikan, struktur pemasukan air yang digunakan untuk irigasi, dan banyak lagi.

Nilai dari pembangkit listrik tenaga air adalah menggunakan sumber daya alam terbarukan untuk menghasilkan energi listrik. Karena tidak diperlukannya bahan bakar tambahan untuk pembangkit listrik tenaga air, biaya akhir listrik yang dihasilkan jauh lebih rendah dibandingkan jika menggunakan jenis pembangkit listrik lainnya.

3. Pembangkit listrik tenaga air di dunia

Pada tahun 2006, pembangkit listrik tenaga air menyediakan produksi hingga 88% energi terbarukan dan hingga 20% dari seluruh listrik di dunia, kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga air mencapai 777 GW.

Islandia adalah pemimpin mutlak dalam pembangkit listrik tenaga air per kapita. Selain itu, angka ini yang tertinggi terdapat di Norwegia (pangsa pembangkit listrik tenaga air dalam total pembangkitan adalah 98%), Kanada dan Swedia. Di Paraguay, 100% energi yang dihasilkan berasal dari pembangkit listrik tenaga air.

Konstruksi hidrolik paling aktif di awal tahun 2000-an dilakukan oleh China, di mana pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber energi potensial utama. Negara ini menampung hingga setengah dari pembangkit listrik tenaga air kecil di dunia, serta pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia, Tiga Ngarai di Sungai Yangtze, dan rangkaian pembangkit listrik tenaga air terbesar yang sedang dibangun. Pembangkit listrik tenaga air yang lebih besar lagi, Grand Inga, dengan kapasitas 39 GW, direncanakan dibangun oleh konsorsium internasional di Sungai Kongo di Republik Demokratik Kongo (sebelumnya Zaire).

Pada tahun 2008, produsen tenaga air terbesar (termasuk pemrosesan di pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa) secara absolut adalah negara-negara berikut:

3.1. Pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia

4. Pembangkit listrik tenaga air Rusia

Pada tahun 2009, Rusia memiliki 15 pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas lebih dari 1000 MW (beroperasi, sedang dibangun, atau dalam konstruksi beku), dan lebih dari seratus pembangkit listrik tenaga air dengan kapasitas lebih kecil.

4.1. Pembangkit listrik tenaga air terbesar di Rusia

Catatan:

1. 1 2 Dipulihkan setelah kecelakaan (2009), nilai sebelum kecelakaan ditunjukkan dalam tanda kurung.
2. Objek yang sedang dibangun.
3. 1 2 3 4 Kapasitas dan produksi pada tingkat desain reservoir; Saat ini, daya dan keluaran sebenarnya jauh lebih rendah, seperti yang ditunjukkan dalam tanda kurung.

4.2. Pembangkit listrik tenaga air lainnya di Rusia

4.3. Latar belakang perkembangan teknik hidrolik di Rusia

Tahap pertama pembangunan pembangkit listrik tenaga air:

Selama periode pengembangan energi Soviet, penekanan diberikan pada peran khusus rencana ekonomi nasional terpadu untuk elektrifikasi negara - GOELRO, yang disetujui pada 22 Desember 1920. Hari ini dinyatakan sebagai hari libur profesional di Uni Soviet - Hari Insinyur Tenaga. Bab dari rencana yang didedikasikan untuk pembangkit listrik tenaga air disebut “Elektrifikasi dan Energi Air.” Hal ini menunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga air dapat menguntungkan secara ekonomi, terutama jika digunakan secara kompleks: untuk menghasilkan listrik, memperbaiki kondisi navigasi atau reklamasi lahan. Diasumsikan bahwa dalam waktu 10-15 tahun akan mungkin untuk membangun pembangkit listrik tenaga air di negara tersebut dengan total kapasitas 21.254 ribu tenaga kuda (sekitar 15 juta kW), termasuk di Rusia bagian Eropa - dengan kapasitas 7.394 , di Turkestan - 3.020, di Siberia - 10.840 ribu hp Dalam 10 tahun ke depan direncanakan pembangunan pembangkit listrik tenaga air berkapasitas 950 ribu kW, namun selanjutnya direncanakan pembangunan sepuluh pembangkit listrik tenaga air dengan total kapasitas operasi tahap pertama 535 ribu kW.

Meskipun sudah setahun sebelumnya, pada tahun 1919, Dewan Perburuhan dan Pertahanan mengakui pembangunan pembangkit listrik tenaga air Volkhov dan Svir sebagai objek pertahanan yang penting. Pada tahun yang sama, persiapan dimulai untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga air Volkhov, pembangkit listrik tenaga air pertama yang dibangun sesuai dengan rencana GOELRO.

Namun, bahkan sebelum pembangunan pembangkit listrik tenaga air Volkhov dimulai, Rusia memiliki banyak pengalaman dalam konstruksi hidrolik industri, terutama melalui perusahaan swasta dan konsesi. Informasi tentang pembangkit listrik tenaga air yang dibangun di Rusia selama dekade terakhir abad ke-19 dan 20 tahun pertama abad ke-20 cukup terfragmentasi, kontradiktif, dan memerlukan penelitian sejarah khusus.

Dianggap paling dapat diandalkan bahwa pembangkit listrik tenaga air pertama di Rusia adalah pembangkit listrik tenaga air Berezovskaya (Zyryanovskaya), yang dibangun di Rudny Altai di Sungai Berezovka (anak sungai Bukhtarma) pada tahun 1892. Itu adalah empat turbin dengan daya total 200 kW dan dimaksudkan untuk menyediakan listrik untuk drainase tambang dari tambang Zyryanovsky.

Pembangkit listrik tenaga air Nygri, yang muncul di provinsi Irkutsk di Sungai Nygri (anak sungai Vacha) pada tahun 1896, juga diklaim sebagai yang pertama. Peralatan pembangkit listrik terdiri dari dua turbin dengan poros horizontal yang sama, yang memutar tiga dinamo dengan daya masing-masing 100 kW. Tegangan primer diubah oleh empat transformator arus tiga fasa hingga 10 kV dan ditransmisikan melalui dua saluran tegangan tinggi ke tambang tetangga. Ini adalah saluran listrik tegangan tinggi pertama di Rusia. Satu jalur (panjang 9 km) dipasang melalui danau ke tambang Negadanny, jalur lainnya (14 km) - menyusuri lembah Nygri hingga muara mata air Sukhoi Log, tempat tambang Ivanovsky beroperasi pada tahun-tahun itu. Di tambang, tegangan diubah menjadi 220 V. Berkat listrik dari pembangkit listrik tenaga air Nygrinskaya, lift listrik dipasang di tambang. Selain itu, jalur kereta api tambang, yang berfungsi untuk menghilangkan batuan sisa, juga dialiri listrik, yang menjadi jalur kereta api berlistrik pertama di Rusia.

5. Manfaat

• penggunaan energi terbarukan.
• listrik yang sangat murah.
• pekerjaan tersebut tidak disertai dengan emisi berbahaya ke atmosfer.
• akses cepat (relatif terhadap CHP/CHP) ke mode keluaran daya pengoperasian setelah menyalakan stasiun.

6. Kekurangan

• banjir di lahan subur.
• konstruksi dilakukan di tempat yang terdapat cadangan energi air yang besar.
• di sungai pegunungan berbahaya karena tingginya kegempaan di daerah tersebut.

7. Kecelakaan dan insiden besar

• Kecelakaan terbesar dalam sejarah pembangkit listrik tenaga air adalah jebolnya bendungan waduk Banqiao Tiongkok pada tahun 1975. Korban tewas lebih dari 170.000 orang, 11 juta orang luka-luka.
• 17 Mei 1943 - Pasukan Inggris meledakkan bendungan di sungai Möhne (waduk Mönesee) dan Eder (waduk Edersee) selama Operasi Chastise, yang mengakibatkan kematian 1.268 orang, termasuk sekitar 700 tawanan perang Soviet.
• 9 Oktober 1963 - salah satu kecelakaan hidrolik terbesar di bendungan Vajont di Italia utara.
• Pada malam tanggal 11 Februari 2005, di provinsi Baluchistan di barat daya Pakistan, bendungan pembangkit listrik tenaga air setinggi 150 meter dekat kota Pasni jebol akibat hujan lebat. Akibatnya, beberapa desa terendam banjir dan lebih dari 135 orang meninggal dunia.
• Pada tanggal 5 Oktober 2007, di Sungai Chu di provinsi Thanh Hoa, Vietnam, setelah permukaan air naik tajam, bendungan pembangkit listrik tenaga air Kyadat yang sedang dibangun jebol. Sekitar 5 ribu rumah berada di zona banjir, 35 orang meninggal.
• 17 Agustus 2009 - kecelakaan besar di HPP Sayano-Shushenskaya (HPP Sayano-Shushenskaya adalah pembangkit listrik paling kuat di Rusia). Akibat kecelakaan tersebut, 75 orang tewas dan kerusakan parah terjadi pada peralatan dan bangunan stasiun.

Catatan

1. Wawancara dengan Profesor Dmitry Selyutin 22/08/2009, “BERITA” - www.youtube.com/watch?v=y6Vw0wTt1Iw
2. Pembangkit Listrik Tenaga Air (HPP)
3. T.M. L"état paufine l"ouverture des rentetan serangan bersamaan - www.lesechos.fr/info/energie/020239999544.htm // Les gema. - Paris: 27/11/2009. - Nomor 20561. - Hal.21.
4. “Industri tenaga listrik. Pembangun Rusia. abad XX." M.: Guru, 2003.Hal.193. ISBN 5-9207-0002-5
5. Berdasarkan materi dari Komisi GOELRO
6. HPP Berezovskaya - syrjanowsk.narod.ru/html/beresowskajages.html
7. Industri tenaga listrik di wilayah Irkutsk. Surat Kabar “Ilmu Pengetahuan di Siberia” No. 3-4 (2139-2140) 23 Januari 1998 - www-sbras.nsc.ru/HBC/hbc.phtml?26 170 1
8. Pembangkit listrik tenaga air sebagai senjata - Teknologi: Hi-Tech / infox.ru - www.infox.ru/hi-tech/tech/2009/08/21/Krupnyeyshiye_GES.phtml

Apa itu pembangkit listrik tenaga air?

Pembangkit listrik tenaga air merupakan sumber energi yang sangat efisien. Mereka menggunakan sumber daya terbarukan - energi mekanik air yang jatuh. Cadangan air yang diperlukan untuk hal ini dihasilkan oleh bendungan yang didirikan di sungai dan kanal. Instalasi hidrolik memungkinkan pengurangan transportasi dan penghematan bahan bakar mineral (sekitar 0,4 ton batubara dikonsumsi per 1 kWh). Mereka cukup mudah dioperasikan dan memiliki efisiensi yang sangat tinggi (lebih dari 80%). Biaya instalasi jenis ini 5-6 kali lebih rendah daripada pembangkit listrik termal, dan memerlukan lebih sedikit personel pemeliharaan.

Instalasi hidrolik diwakili oleh pembangkit listrik tenaga air (HPP), pembangkit listrik tenaga pompa (PSP) dan pembangkit listrik tenaga pasang surut (TPP). Penempatannya sangat bergantung pada kondisi alam, misalnya sifat dan rezim sungai. Di daerah pegunungan biasanya dibangun pembangkit listrik tenaga air bertekanan tinggi, di sungai dataran rendah digunakan instalasi dengan tekanan lebih rendah tetapi aliran air lebih tinggi. Konstruksi hidrolik di dataran lebih sulit karena dominasi pondasi lunak di bawah bendungan dan kebutuhan akan reservoir yang besar untuk mengatur aliran. Pembangunan pembangkit listrik tenaga air di dataran tersebut menyebabkan banjir di wilayah sekitarnya, yang menyebabkan kerusakan material yang signifikan.

Pembangkit listrik tenaga air terdiri dari rantai berurutan struktur hidrolik yang menyediakan konsentrasi aliran air yang diperlukan dan penciptaan tekanan, dan peralatan energi yang mengubah energi air yang bergerak di bawah tekanan menjadi energi rotasi mekanis, yang, pada gilirannya, diubah menjadi energi listrik.

Tekanan pembangkit listrik tenaga air dihasilkan oleh konsentrasi jatuhnya sungai di lokasi yang digunakan oleh bendungan, atau pengalihan, atau bendungan dan pengalihan secara bersamaan. Peralatan listrik utama pembangkit listrik tenaga air terletak di gedung pembangkit listrik tenaga air: di ruang turbin pembangkit listrik - unit hidrolik, peralatan bantu, perangkat kontrol dan pemantauan otomatis; pada pos kendali pusat terdapat panel kendali untuk operator-dispatcher atau operator otomatis pembangkit listrik tenaga air. Gardu trafo step-up terletak baik di dalam gedung pembangkit listrik tenaga air maupun di gedung-gedung terpisah atau di area terbuka. Switchgear sering kali ditempatkan di area terbuka. Suatu bangunan pembangkit listrik tenaga air dapat dibagi menjadi beberapa bagian dengan satu atau lebih unit dan peralatan bantu, terpisah dari bagian bangunan yang berdekatan. Tempat pemasangan dibuat di atau di dalam gedung pembangkit listrik tenaga air untuk perakitan dan perbaikan berbagai peralatan dan untuk operasi tambahan untuk pemeliharaan pembangkit listrik tenaga air.

Berdasarkan kapasitas terpasang (dalam MW), pembangkit listrik tenaga air dibedakan menjadi kuat (lebih dari 250), sedang (sampai 25) dan kecil (sampai 5). Daya pembangkit listrik tenaga air bergantung pada tekanan Nb (perbedaan ketinggian kolam atas dan bawah), aliran air Q (m3/detik) yang digunakan dalam turbin hidrolik, dan efisiensi unit hidrolik hg. Karena beberapa alasan (misalnya karena perubahan musiman ketinggian air di waduk, fluktuasi beban sistem tenaga, perbaikan unit hidrolik atau struktur hidrolik, dll.), tekanan dan aliran air terus berubah. , dan sebagai tambahan, aliran berubah ketika daya pembangkit listrik tenaga air diatur. Ada siklus operasi pembangkit listrik tenaga air tahunan, mingguan dan harian.

Menurut tekanan maksimum yang digunakan, pembangkit listrik tenaga air dibagi menjadi pembangkit listrik tenaga air bertekanan tinggi (lebih dari 60 m), bertekanan sedang (dari 25 hingga 60 m) dan pembangkit listrik tenaga air bertekanan rendah (dari 3 hingga 25 m). Di sungai dataran rendah, tekanan jarang melebihi 100 m, dalam kondisi pegunungan, tekanan hingga 300 m atau lebih dapat dibuat menggunakan bendungan, dan dengan bantuan pengalihan - hingga 1500 m Klasifikasi berdasarkan tekanan kira-kira sesuai dengan jenisnya peralatan listrik yang digunakan: di pembangkit listrik tenaga air bertekanan tinggi, digunakan pembangkit listrik tenaga air bucket dan radial turbin aksial dengan ruang spiral logam; pada turbin bertekanan sedang - turbin bilah putar dan aksial radial dengan beton bertulang dan ruang spiral logam, pada turbin bertekanan rendah - turbin bilah putar di ruang spiral beton bertulang, terkadang turbin horizontal dalam kapsul atau di ruang terbuka. Pembagian pembangkit listrik tenaga air menurut tekanan yang digunakan bersifat perkiraan dan bersyarat.

Menurut skema penggunaan sumber daya air dan konsentrasi tekanan, pembangkit listrik tenaga air biasanya dibagi menjadi aliran sungai, berbasis bendungan, pengalihan dengan tekanan dan pengalihan aliran bebas, campuran, penyimpanan terpompa dan pasang surut. Pada pembangkit listrik tenaga air berbasis aliran sungai dan bendungan, tekanan air diciptakan oleh bendungan yang menghalangi sungai dan menaikkan permukaan air di bagian atas kolam. Pada saat yang sama, banjir di lembah sungai tidak dapat dihindari. Jika dua bendungan dibangun pada bagian sungai yang sama, luas wilayah banjir akan berkurang. Di sungai dataran rendah, daerah banjir terbesar yang diperbolehkan secara ekonomi membatasi ketinggian bendungan. Pembangkit listrik tenaga air di aliran sungai dan dekat bendungan dibangun di sungai dataran rendah dengan air tinggi dan di sungai pegunungan, di lembah sempit yang terkompresi.

Selain bendungan, struktur pembangkit listrik tenaga air run-of-the-river meliputi bangunan pembangkit listrik tenaga air dan struktur pelimpah. Komposisi struktur hidrolik tergantung pada ketinggian kepala dan daya terpasang. Pada pembangkit listrik tenaga air run-of-the-river, bangunan dengan unit hidrolik yang ditempatkan di dalamnya berfungsi sebagai kelanjutan dari bendungan dan bersama-sama menciptakan tekanan depan. Pada saat yang sama, kolam bagian atas berbatasan dengan bangunan pembangkit listrik tenaga air di satu sisi, dan kolam bawah berdekatan di sisi lain. Ruang spiral suplai turbin hidrolik dengan bagian saluran masuknya diletakkan di bawah tingkat hulu, sedangkan bagian saluran keluar dari pipa hisap dibenamkan di bawah tingkat hilir.

Sesuai dengan tujuan saluran air, saluran tersebut dapat mencakup kunci pelayaran atau lift kapal, bangunan jalur ikan, bangunan pemasukan air untuk irigasi dan penyediaan air. Pada pembangkit listrik tenaga air run-of-the-river, terkadang satu-satunya struktur yang memungkinkan air melewatinya adalah gedung pembangkit listrik. Dalam kasus ini, air yang berguna secara berurutan melewati bagian saluran masuk dengan kisi-kisi penahan limbah, ruang spiral, turbin hidrolik, dan pipa hisap, dan aliran banjir sungai dibuang melalui saluran khusus antara ruang turbin yang berdekatan. Pembangkit listrik tenaga air di aliran sungai dicirikan oleh tekanan hingga 30-40 m; Pembangkit listrik tenaga air aliran sungai yang paling sederhana juga mencakup pembangkit listrik tenaga air pedesaan (pembangkit listrik tenaga air) berkapasitas kecil yang dibangun sebelumnya. Di sungai-sungai besar dataran rendah, saluran utama ditutup oleh bendungan tanah, di sebelahnya terdapat bendungan pelimpah beton dan dibangun gedung pembangkit listrik tenaga air. Pengaturan ini merupakan ciri khas banyak pembangkit listrik tenaga air domestik di sungai-sungai besar di dataran rendah. HPP Volzhskaya dinamai demikian. Kongres CPSU ke-22 - yang terbesar di antara stasiun dasar sungai.

Pembangkit listrik tenaga air paling kuat dibangun di Volga, Kama, Angara, Yenisei, Ob dan Irtysh. Pembangkit listrik tenaga air bertingkat adalah sekelompok pembangkit listrik tenaga air yang terletak bertingkat di sepanjang aliran air dengan tujuan untuk menggunakan energinya secara berurutan. Instalasi dalam kaskade biasanya dihubungkan oleh rezim umum di mana reservoir pada tahap atas memiliki pengaruh pengaturan pada reservoir pada tahap yang lebih rendah. Kompleks industri yang mengkhususkan diri pada industri padat energi sedang dibentuk berdasarkan pembangkit listrik tenaga air di wilayah timur.

Sumber daya yang paling efisien dalam hal indikator teknis dan ekonomi terkonsentrasi di Siberia. Salah satu contohnya adalah kaskade Angara-Yenisei, yang mencakup pembangkit listrik tenaga air terbesar di negara ini: Sayano-Shushenskaya (6,4 juta kW), Krasnoyarsk (6 juta kW), Bratsk (4,6 juta kW), Ust-Ilimskaya (4,3 juta kW). Pembangkit listrik tenaga air Boguchanovskaya (4 juta kW) sedang dibangun. Total kapasitas kaskade saat ini lebih dari 20 juta kW.

Ketika membangun pembangkit listrik tenaga air, tujuannya biasanya untuk menghasilkan listrik, meningkatkan kondisi navigasi di sungai dan mengairi lahan. Pembangkit listrik tenaga air biasanya memiliki reservoir yang memungkinkan mereka menyimpan air dan mengatur alirannya dan, oleh karena itu, daya pengoperasian stasiun untuk menyediakan mode yang paling menguntungkan bagi sistem energi secara keseluruhan.

Proses pengaturannya adalah sebagai berikut. Selama periode ketika beban pada sistem tenaga listrik rendah (atau aliran air masuk alami di sungai besar), pembangkit listrik tenaga air mengkonsumsi air dalam jumlah yang lebih sedikit daripada aliran masuk alami. Dalam hal ini, air terakumulasi di reservoir, dan kapasitas operasional stasiun relatif kecil. Di lain waktu, ketika beban sistem tinggi (atau aliran air yang masuk sedikit), pembangkit listrik tenaga air menggunakan air dalam jumlah yang melebihi aliran masuk alami. Dalam hal ini, air yang terkumpul di reservoir dikonsumsi, dan daya pengoperasian stasiun meningkat hingga maksimum. Tergantung pada volume waduk, jangka waktu pengaturan, atau waktu yang diperlukan untuk mengisi dan mengoperasikan waduk, bisa sehari, seminggu, beberapa bulan atau lebih. Selama waktu ini, pembangkit listrik tenaga air dapat menggunakan jumlah air yang ditentukan secara ketat, ditentukan oleh aliran masuk alami.

Ketika pembangkit listrik tenaga air beroperasi bersama dengan pembangkit listrik tenaga panas dan nuklir, beban sistem tenaga listrik didistribusikan di antara keduanya sehingga, pada aliran air tertentu selama periode yang dipertimbangkan, kebutuhan energi listrik dipenuhi dengan konsumsi bahan bakar minimal (atau biaya bahan bakar minimal) dalam sistem. Pengalaman dalam mengoperasikan sistem energi menunjukkan bahwa hampir sepanjang tahun disarankan untuk mengoperasikan pembangkit listrik tenaga air dalam mode puncak. Artinya, pada siang hari, daya pengoperasian pembangkit listrik tenaga air harus bervariasi dalam batas yang luas - dari minimum pada jam-jam ketika beban pada sistem tenaga rendah hingga maksimum pada jam-jam dengan beban tertinggi pada sistem. Dengan penggunaan pembangkit listrik tenaga air ini, beban pembangkit listrik tenaga panas menjadi merata dan pengoperasiannya menjadi lebih ekonomis.

Selama periode banjir, ketika aliran air alami ke sungai tinggi, disarankan untuk menggunakan pembangkit listrik tenaga air sepanjang waktu dengan kapasitas operasi mendekati maksimum, sehingga mengurangi pembuangan air yang tidak digunakan melalui bendungan. Mode pembangkit listrik tenaga air yang paling menguntungkan bergantung pada banyak faktor dan harus ditentukan dengan perhitungan yang tepat.

Pengoperasian pembangkit listrik tenaga air ditandai dengan seringnya unit hidup dan mati, perubahan daya operasi yang cepat dari nol ke nominal. Turbin hidrolik pada dasarnya disesuaikan dengan rezim ini. Untuk hidrogenerator, mode ini juga dapat diterima, karena, tidak seperti generator turbin uap, panjang aksial hidrogenerator relatif kecil dan deformasi suhu batang belitan tidak terlalu terasa. Proses menghidupkan unit hidrolik dan memperoleh tenaga sepenuhnya otomatis dan hanya memerlukan beberapa menit.

Durasi penggunaan kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga air biasanya lebih pendek dibandingkan pembangkit listrik tenaga panas. Durasinya adalah 1500-3000 jam untuk stasiun puncak dan hingga 5000-6000 jam untuk stasiun pangkalan.

Biaya unit pembangkit listrik tenaga air (RUB/MW) lebih tinggi dibandingkan biaya unit pembangkit listrik tenaga panas dengan kapasitas yang sama karena volume pekerjaan konstruksi yang lebih besar. Waktu pembangunan pembangkit listrik tenaga air juga lebih lama dibandingkan dengan waktu pembangunan pembangkit listrik tenaga termal. Namun, biaya listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air jauh lebih rendah dibandingkan biaya energi dari pembangkit listrik tenaga panas, karena biaya operasional tidak termasuk biaya bahan bakar.

Dianjurkan untuk membangun pembangkit listrik tenaga air di sungai pegunungan dan sungai tengah. Di sungai-sungai dataran rendah, pembangunannya dapat menyebabkan banjir di sebagian besar padang rumput dataran banjir dan lahan subur, hutan, penurunan stok ikan dan konsekuensi lainnya.