Гидроаккумулирующая электро­станция

ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ГАЭС), насосно-аккумулирующая гидроэлектростанция, которая перекачиванием воды из нижнего бассейна в верхний накапливает (аккумулирует) избыточную энергию, вырабатываемую другими электростанциями, когда спрос на электрическую энергию мал (например, ночью), и преобразует потенциальную энергию запасённой воды в электрическую (вода из верхнего бассейна через гидроагрегаты перетекает в нижний) в часы пиковых нагрузок в энергосистеме. ГАЭС бывают двух видов - совмещённые и несовмещённые. Последние получили наибольшее распространение в мире, их технологическая схема включает: два бассейна или водохранилища (естественного либо искусственного типа), расположенных один над другим для создания необходимого перепада высот (напора), напорные водоводы (трубопровод) и здание ГАЭС, где размещается необходимое энергетическое оборудование. Гидроагрегаты, установленные в здании ГАЭС у нижнего конца трубопровода, могут быть трёхмашинными, состоящими из соединённых на одном валу обратимой электрической машины (двигатель-генератор), гидротурбины и насоса, или двухмашинными. Гидроагрегаты современных ГАЭС (двухмашинные) состоят из обратимых насоса-турбины и двигателя-генератора. При спаде нагрузки в энергосистеме, работая в режиме насоса, гидроагрегаты закачивают воду из нижнего бассейна в верхний (аккумулятор), потребляя энергию из сети. В периоды пиковой 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. По конструктивным особенностям различают два основных типа ГАЭС: электростанции, которые используют для производства энергии только воду, поданную из нижнего в верхнее водохранилище, и электростанции, использующие как перекачанную воду, так и естественный сток реки. Время пуска и смена режимов работы ГАЭС измеряются несколькими минутами.

ГАЭС - наиболее эффективный тип манёвренных электростанций, повышающих надёжность и экономичность работы энергосистемы, что крайне важно для тепловых или атомных электростанций, оборудование которых весьма чувствительно к резким изменениям нагрузки. ГАЭС целесообразно строить вблизи центров потребления электроэнергии, т.к. сооружение протяжённых линий электропередачи для кратковременного использования экономически невыгодно.

Первая ГАЭС мощностью 1 МВт была построена в Италии (1908). К 1940 году в мире насчитывалось 40 ГАЭС, в 1965 - 110, в 2000 - около 300, общей мощностью 100 ГВт. Наибольшее распространение ГАЭС получили в Европе. В США и Канаде ГАЭС распространены меньше, так как эти страны располагали большими запасами гидроэнергоресурсов. Однако за последние годы в США и Канаде также повысился интерес к ГАЭС.

В России работает расположенная вблизи Москвы (г. Сергиев Посад) ГАЭС, оборудованная агрегатами по 200 МВт. Первый гидроагрегат был смонтирован и введён в эксплуатацию в 1987 году. После ввода последнего, шестого, гидроагрегата (2000) суммарная мощность составила 1200 МВт, годовая выработка электроэнергии 1,7 млрд кВт-ч, кпд - 73%.

Степень влияния ГАЭС на природу (строительство водохранилищ) значительно меньше обычных ГЭС. Поскольку размеры наземных водоёмов ГАЭС, как правило, незначительны, то их создание сопровождается относительно небольшим изъятием сельскохозяйственных  и лесных угодий, практически не влечёт изменений местного климата, не провоцирует появления или усиления сейсмической активности.

Лит.: Гидроаккумулирующие электростанции. Строительство и эксплуатация Загорской ГАЭС. М., 2000.