Hydroelectricity

Министерство образования  и науки Республики Казахстан

Некоммерческое АО «Алматинский университет энергетики и связи»

Электроэнергетический факультет

Кафедра иностранных языков

 

 

 

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Английский язык»

Тема «Hydroelectricity»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальность  6М071800 - Электроэнергетика 

Выполнил             Тузельбаев А.Е.

Группа                   МЭп-12

№ зачетной книжки   12М4004

Принял             пр. Кожаканова М.Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2012

Содержание

1 Текст на английском языке……………………………………………………………….………….3

2 Перевод текста…………….………………………………………...…………………………….….6

3 Глоссарий…………………..………………………………………………………………………....9

4 Составление вопросов к тексту....……………………………………………………………….... 10

5 Определение видо-временной  формы предложений……………………………………………..10

Аннотация……………………………………………………………………………………………...11

Список литературы…………………………………………………………….……………………...12

 

 

1 Текст на английском языке

Hydroelectricity

Hydroelectricity is electricity generated by hydropower, i.e., the production of power through use of the gravitational force of falling or flowing water. It is the most widely used form of renewable energy. Once a hydroelectric complex is constructed, the project produces no direct waste, and has a considerably lower output level of the greenhouse gas carbon dioxide (CO₂) than fossil fuel powered energy plants. Worldwide, hydroelectricity supplied an estimated 715,000 MWe in 2005. This was   approximately 19% of the world's electricity (up from 16% in 2003), and accounted for over 63% of electricity from renewable sources.

Electricity generation

Most hydroelectric power comes from the potential energy of dammed water driving a water turbine and generator. In this case the energy extracted from the water depends on the volume and on the difference in height between the source and the water's outflow. This height difference is called the head. The amount of potential energy in water is proportional to the head. To obtain very high head, water for a hydraulic turbine may be run through a large pipe called a penstock.

Pumped storage hydroelectricity produces electricity to supply high peak demands by moving water between reservoirs at different elevations. At times of low electrical demand, excess generation capacity is used to pump water into the higher reservoir. When there is higher demand, water is        released back into the lower reservoir through a turbine. Pumped storage schemes currently provide the only commercially important means of large-scale grid energy storage and improve the daily load     factor of the generation system. Hydroelectric plants with no reservoir capacity are called run-of-the-river plants. A tidal power plant makes use of the daily rise and fall of water due to tides; such sources are highly predictable, and if conditions permit construction of reservoirs, can also be dispatch able to generate power during high demand periods.

Less common types of hydro schemes use water's kinetic energy or undammed sources such as undershot waterwheels.

A simple formula for approximating electric power production at a hydroelectric plant is:          P = hrgk, where P is Power in kilowatts, h is height in meters, r is flow rate in cubic meters per second, g is acceleration due to gravity of 9.8 m/s2, and k is a coefficient of efficiency ranging from 0 to 1.   Efficiency is often higher with larger and more modern turbines.

Annual electric energy production depends on the available water supply. In some installations the water flow rate can vary by a factor of 10:1 over the course of a year.

Industrial hydroelectric plants

While many hydroelectric projects supply public electricity networks, some are created to serve specific industrial enterprises. Dedicated hydroelectric projects are often built to provide the substantial amounts of electricity needed for aluminium electrolytic plants. In the Scottish Highlands there are   examples at Kinlochleven and Lochaber, constructed during the early years of the 20th century. The Grand Coulee Dam, long the world's largest, switched to support Alcoa aluminum in Bellingham. In Suriname, the Brokopondo Reservoir was constructed to provide electricity for the Alcoa aluminium industry. New Zealand's Manapouri Power Station was constructed to supply electricity to the          aluminium smelter at Tiwai Point.

 

 

 

Small-scale hydro-electric plants

Although large hydroelectric installations generate most of the world's hydroelectricity, some situations require small hydro plants. These are defined as plants producing up to 10 megawatts, or   projects up to 30 megawatts in North America. A small hydro plant may be connected to a distribution grid or may provide power only to an isolated community. Small hydro projects generally do not      require the protracted economic, engineering and environmental studies associated with large projects, and often can be completed much more quickly. A small hydro development may be installed along with a project for flood control, irrigation or other purposes, providing extra revenue for project costs. In areas that formerly used waterwheels for milling and other purposes, often the site can be             redeveloped for electric power production, possibly eliminating the new environmental impact of any demolition operation. Small hydro can be further divided into mini-hydro, units around 1 MW in size, and micro hydro with units as large as 100 kW down to a couple of kW rating.

Small hydro schemes are particularly popular in China, which has over 50% of world small   hydro capacity.

Small hydro units in the range 1 MW to about 30 MW are often available from multiple     manufacturers using standardized "water to wire" packages; a single contractor can provide all the   major mechanical and electrical equipment (turbine, generator, controls, switchgear), selecting from several standard designs to fit the site conditions. Micro hydro projects use a diverse range of     equipment; in the smaller sizes industrial centrifugal pumps can be used as turbines, with               comparatively low purchase cost compared to purpose-built turbines.

Advantages

The major advantage of hydroelectricity is elimination of the cost of fuel. The cost of operating a hydroelectric plant is nearly immune to increases in the cost of fossil fuels such as oil, natural gas or coal, and no imports are needed.

Hydroelectric plants also tend to have longer economic lives than fuel-fired generation, with some plants now in service which were built 50 to 100 years ago. Operating labor cost is also usually low, as plants are automated and have few personnel on site during normal operation.

Where a dam serves multiple purposes, a hydroelectric plant may be added with relatively low construction cost, providing a useful revenue stream to offset the costs of dam operation. It has been calculated that the sale of electricity from the Three Gorges Dam will cover the construction costs after 5 to 8 years of full generation.

 

Disadvantages

Environmental damage

Hydroelectric projects can be disruptive to surrounding aquatic ecosystems both upstream and downstream of the plant site. For instance, studies have shown that dams along the Atlantic and Pacific coasts of North America have reduced salmon populations by preventing access to spawning grounds upstream, even though most dams in salmon habitat have fish ladders installed. Salmon spawn are also harmed on their migration to sea when they must pass through turbines. This has led to some areas transporting spawn downstream by barge during parts of the year. In some cases dams have been     demolished (for example the Marmot Dam demolished in 2007) because of impact on fish. Turbine and power-plant designs that are easier on aquatic life are an active area of research. Mitigation measures such as fish ladders may be required at new projects or as a condition of re-licensing of existing       projects.

Generation of hydroelectric power changes the downstream river environment. Water exiting a turbine usually contains very little suspended sediment, which can lead to scouring of river beds and loss of riverbanks. Since turbine gates are often opened intermittently, rapid or even daily fluctuations in river flow are observed. For example, in the Grand Canyon, the daily cyclic flow variation caused by Glen Canyon Dam was found to be contributing to erosion of sand bars. Dissolved oxygen content of the water may change from pre-construction conditions. Depending on the location, water exiting from turbines is typically much warmer than the pre-dam water, which can change aquatic fauna             populations, including endangered species, and prevent natural freezing processes from occurring. Some hydroelectric projects also use canals to divert a river at a shallower gradient to increase the head of the scheme. In some cases, the entire river may be diverted leaving a dry riverbed. Examples include the Tekapo and Pukaki Rivers.

Comparison with other methods of power generation

Hydroelectricity eliminates the flue gas emissions from fossil fuel combustion, including      pollutants such as sulfur dioxide, nitric oxide, carbon monoxide, dust, and mercury in the coal.        Hydroelectricity also avoids the hazards of coal mining and the indirect health effects of coal         emissions. Compared to nuclear power, hydroelectricity generates no nuclear waste, has none of the dangers associated with uranium mining, nor nuclear leaks. Unlike uranium, hydroelectricity is also a renewable energy source.

Compared to wind farms, hydroelectricity power plants have a more predictable load factor. If the project has a storage reservoir, it can be dispatched to generate power when needed. Hydroelectric plants can be easily regulated to follow variations in power demand.

Unlike fossil-fuel combustion turbines, construction of a hydroelectric plant requires a long lead-time for site studies, hydrological studies, and environmental impact assessment. Hydrological data up to 50 years or more is usually required to determine the best sites and operating regimes for a large hydroelectric plant. Unlike plants operated by fuel, such as fossil or nuclear energy, the number of sites that can be economically developed for hydroelectric production is limited; in many areas the most cost effective sites have already been exploited. New hydro sites tend to be far from population centers and require extensive transmission lines. Hydroelectric generation depends on rainfall in the watershed, and may be significantly reduced in years of low rainfall or snowmelt. Long-term energy yield may be affected by climate change. Utilities that primarily use hydroelectric power may spend additional capital to build extra capacity to ensure sufficient power is available in low water years.

In parts of Canada (the provinces of British Columbia, Manitoba, Ontario, Quebec, Newfoundland and Labrador) hydroelectricity is used so extensively that the word "hydro" is often used to refer to any electricity delivered by a power utility. The government-run power utilities in these provinces are called BC Hydro, Manitoba Hydro, Hydro One (formerly "Ontario Hydro"), Hydro-Québec and Newfoundland and Labrador Hydro respectively. Hydro-Québec is the world's largest hydroelectric generating company, with a total installed capacity (2007) of 35,647 MW.

 

 

2 Перевод текста

Гидроэлектроэнергия

Гидроэлектроэнергия – электричество произведенная гидроэнергетикой, то есть, энергия произведённая в результате падения или течения воды под действием сил гравитации. Это   наиболее широко использованная форма возобновляемой энергии. Однажды построенный    гидроэлектроэнергетический комплекс не создает никаких отходов, а также обладает более низким уровнем производства парникового газа – оксида углерода, чем при сжигании             органического топлива для получения энергии на станциях. Во всем мире, гидроэлектроэнергетика произвела около 715,000 мегаватт электроэнергии в 2005. Это составило приблизительно 19% всемирного электричества (в сравнении с 16% в 2003), и составляет более 63%               электроэнергии из возобновляемых источников.

Производство  электроэнергии

Большая часть гидроэлектроэнергии создается за счет потенциальной энергии запруженной воды, которая приводит в действие гидротурбину и генератор. В этом случае энергия       извлеченная из воды зависит от объема и разницы в высоте между источником и водостоком. Это различие высоты называется напором. Сумма потенциальной энергии воды                      пропорциональна напору. Чтобы получить очень высокий напор, вода для гидравлической   турбины может быть пущена через большую трубу названую шлюзом.

Гидроаккумулирующие электростанции производят электроэнергию во время  пиков    нагрузки, перемещая воду между резервуарами с различными высотами. Во время низкого электропотребления, избыток энергии используется, чтобы закачать воду в более высокий      резервуар. Когда появляется максимум потребления, вода снова спускается в более низкий     резервуар через турбину. Гидроаккумулирующие схемы в настоящее время снабжают только важные коммерческие крупномасштабные энергосети сохраняя суточную нагрузку                  генерирующей системы. Гидроэлектрические станции без возможности сохранять воду           называются русловыми ГЭС. Приливная электростанция использует ежедневное повышение и падение воды из-за приливов и отливов; такие источники – очень предсказуемые, и если        конструкция водохранилищ позволяет по условиям, то они также могут быть использованы, чтобы генерировать мощность в течение максимумов потребления.

Менее распространенные типы гидро схем используют кинетическую энергию воды или незапруженные источники как например, колесо мельницы.

Существует простая формула, чтобы определять количество электроэнергии               произведенное на гидростанции: P = hrgk, где P – мощность в киловаттах, h – напор в метрах,     r – расход воды в кубических метрах в секунду, g – ускорение свободного падения 9,8 м/с², и     k – коэффициент полезного действия, колеблющийся от 0 до 1. Эффективность часто выше, с более крупными и более современными турбинами.

Годовой объем производства электроэнергии зависит от количества поступающей воды. В некоторых системах скорость течения воды может изменяться с коэффициентом 10:1 в        течение года.

Промышленные  гидроэлектростанции

Пока большинство гидроэлектростанций снабжают общественные сети электричеством,          некоторые созданы, чтобы обслуживать специфические промышленные предприятия.           Специализированные гидроэлектростанции часто строятся, чтобы обеспечить надежное     снабжение электричеством, необходимое для алюминиевых электролитических заводов. В Шотландских Горах есть примеры в Kinlochleven и Lochaber, созданные в начале 20-ого        столетия. The Grand Coulee Dam самая длинная в мире, во время Второй Мировой Войны    снабжала «Alcoa alluminium» в Бэллингэме. В Суринами, Brokopondo Reservoir был создан, чтобы обеспечить электричеством «Alcoa aluminium». Новозеландская электростанция Manapouri была создана, чтобы снабжать электричеством печь для расплавки алюминия в Tiwai Point.

Небольшие гидроэлектростанции

Хотя большие гидроэлектростанции генерируют большую часть мировой гидроэлектроэнергии, в некоторых ситуациях требуются небольшие гидроэлектростанции. Такие станции действуют в Северной Америке и выдают до 10 или 30 мегаватт. Небольшая гидроэлектростанция может быть подключена к распределительной сети или может снабжать мощностью       изолированных потребителей. Небольшие ГЭС обычно не требуют длительных экономических, инженерных и связанных с окружающей средой исследований с большими проектами, и часто могут быть построены более быстро. Небольшая ГЭС может быть использована совместно с проектом по контролю за наводнениями, для орошения или других целей, обеспечивающих   дополнительный доход по проектной стоимости. В местах, где раньше использовались водяные колёса для мельниц и других целей, часто могут быть реконструированы для производства электроэнергии, тем самым исключая новое негативное влияние на окружающую среду.         Небольшие ГЭС могут быть в дальнейшем разделены на мини ГЭС, мощностью около 1 МВт по величине, и микро ГЭС, мощностью от 100 кВт вплоть до нескольких кВт.

Небольшие ГЭС особенно популярны в Китае, который имеет более 50% от общего     количества небольших ГЭС в мире.

Небольшие ГЭС в диапазоне от 1 МВт до 30 МВт часто доступны у многочисленных производителей использующих стандартные комплектации; один подрядчик может обеспечить все основное механическое и электрическое оборудование (турбина, генератор, элементы управления, коммутационная аппаратура) выбирающиеся из нескольких стандартных            планировок подходящих для данного места. Микро ГЭС используются для широкого диапазона оборудования; на маленьких производствах, промышленные центробежные насосы могут быть использованы как турбины, со сравнительно низкой стоимостью по сравнению со специально сконструированными турбинами.

Преимущества

 Основное преимущество  гидроэлектроэнергии является отсутствие затрат на топливо. На стоимость работы ГЭС почти не влияет увеличение стоимости ископаемого топлива, такого как нефть, природный газ или каменный уголь, а также не требуется никакого импортирования.

Гидроэлектростанции также обладают более длительным сроком службы по сравнению с генераторами, сжигающими топливо, некоторые станции, которые сейчас находятся в работе были построены от 50 до 100 лет тому назад. Обслуживающая стоимость также обычно          находится на низком уровне, так как станции автоматизированы и имеют небольшое количество рабочего персонала во время нормальной работы.

В местах, где дамба служит для нескольких целей, гидроэлектростанция может быть    сооружена со сравнительно низкой стоимостью, при условии, что доход будет возмещать   стоимость работы дамбы. Было подсчитано, что продажа электричества с Three Gorges Dam покроет строительные затраты после 5 – 8 лет работы.