Гидромашины.

Литература:

1. Смирнов И.Н. Гидравлические турбины и насосы. – М.: Высшая школа, 1969.

2. Ковалев Н.Н. Гидротурбины. Конструкции и вопросы проектирования. – Л.: Машиностроение, 1971.

3. Справочник по гидротурбинам. Под ред. Ковалева Н.Н. – Л.: Машиностроение, 1984.

4. Орго В.М. Гидротурбины. – Л.: изд. Ленинградского университета, 1975.

5. Кривченко Г.И. Гидравлические машины. Турбины и насосы. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

6. Щапов Н.М. Турбинное оборудование гидростанций. – М.-Л., Госэнергоиздат, 1955.

7. Байбаков О.В. и Зеегофер О.И. Гидравлика и насосы. – М.: Госэнергоиздат, 1957.

8. Брызгалов В.И., Гордон Л.А. Гидроэлектростанции. – Красноярск. ИПЦ КГТУ, 2002.

9. СТО 17330282.27.140.005-2008 Гидротурбинные установки. Организация эксплуатации и обслуживания. Нормы и требования. ОРГРЭС.

10. СТО 17330282.27.140.006-2008 Гидрогенераторы. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. Ленгидропроект.

11. СТО 17330282.27.140.007-2008 Технические системы гидроэлектростанций. Организация эксплуатации и технического обслуживания. Нормы и требования. ОРГРЭС.

Лекция 1.

Использование водной энергии. Гидроэнергетический потенциал. Технические схемы использования гидроэнергии.

1.1 Задачи использования водной энергии.

Использование гидроэнергетических ресурсов имеет ряд технических и экономических преимуществ перед использованием других энергоресурсов. Преимущества сводятся к следующему:

Гидроэнергия – возобновляемый источник, так называемый «белый уголь». Использование гидроэнергии позволяет сократить потребление углеводородного топлива для нужд электроэнергетики.

Себестоимость 1 кВтч электроэнергии вырабатываемой на ГЭС намного меньше, чем на тепловой станции, отсюда быстрая окупаемость капитальных вложений затраченных на строительство ГЭС. (Себестоимость э/э СШ ГЭС ≈ 10 коп.,).

На выработку электроэнергии на ГЭС требуется значительно меньше рабочей силы, из-за простоты технологического процесса.*

ГЭС обладает высокой маневренностью и гибкостью в работе. ГА может быть запущен на ХХ и включен в работу в течении от1,5 до 2 минут. (Временно неработающий, исправный ГА постоянно находится в «горячем резерве» не расходуя при этом никакой энергии.)

Расход электроэнергии на собственные нужды на ГЭС составляет (0,3 – 0,5) %, а на ГРЭС до (8 – 10) % от производимой электроэнергии, что приводит к заметной экономии.

По сравнению с турбоагрегатами, гидроагрегаты имеют более высокий КПД. (КПД турбины до 95%, КПД гидроагрегата до 90%).

На ГЭС значительно меньше аварийность и износ оборудования, следовательно они более надежны в эксплуатации.

Возможность получения электроэнергии в больших количествах и низкой стоимости, стимулирует развитие электроемких производств (например: Аl).

Одновременно со строительством ГЭС разрешаются вопросы комплексного использования рек для судоходства, оршения, водоснабжения.

Однако, в деле использования водной энергии для нужд общества имеется и ряд существенных недостатков, а именно:

Неравномерность стока рек в зависимости от времени года.

Удаленность створов пригодных для строительства ГЭС от промышленных центров.

Большая трудоемкость и стоимость строительных работ, что приводит к длительным срокам строительства и большим начальным капитальным вложениям.

Указанные недостатки в значительной мере устраняются тем, что:

При строительстве ГЭС создаются емкие водохранилища для регулирования стока рек. (Например: водохранилище Братской ГЭС – многолетнего регулирования, СШГЭС – годичного (сезонного) регулирования, Майнской ГЭС – недельно-суточного регулирования).

Обеспечивается возможность передавать электроэнергию на значительные расстояния посредством ЛЭП высокого напряжения (Максимально достигнутые значения напряжения ЛЭП ~ 1150 кВ, = 1400 кв).

При сооружениях ГЭС используются мощные строительные механизмы и применяются современные технологии строительства гидроузлов (бетоноукладочный кран КБГС-1000 г/п – 25 тонн, быстроходный, переподъем)

Таким образом, необходимость и преимущество использования водной энергии бесспорны и очевидны.

1.2 Гидроэнергетический потенциал.

При оценке энергетического потенциала рек следует различать:

Теоретический потенциал – суммарный (валовой) потенциал речного стока по отношению к уровню морей.

Технический потенциал – определяется существующим уровнем развития техники и составляет на сегодня 64% от валового.

Экономический потенциал – часть технического потенциала, которую экономически выгодно использовать (при сравнении с другими видами электростанций).

По степени освоения экономически эффективных гидроэнергетических ресурсов Россия значительно уступает таким экономически развитым странам, как США и Канада.

В таблице 1.1 приведены данные об экономическом потенциале гидроэнергетических ресурсов рек некоторых стран и степени его использования.

Табл. 1.1 Данные об экономическом потенциале гидроэнергоресурсов рек некоторых стран и степени его использования.

	Экономический потенциал	Выработка электроэнергии на ГЭС, 10 9 кВтч	Степень использования экономического потенциала, %.
Бразилия
Норвегия

Водные ресурсы России составляют около 11% мировых ресурсов. Согласно исследованиям проведенным около 30 лет назад, экономический потенциал водных ресурсов нашей страны оценен в 852 млрд. кВтч. В России наибольший экономический потенциал сосредоточен в Восточно-Сибирском регионе – 350 млрд. кВтч, Дальневосточном – 294 млрд. кВтч и Западно-Сибирском – 77 млрд. кВтч. На начало 2000 г. этот потенциал использован на 23,4 %, в том числе в Европейской части на 46,6%, в Сибири на 19,7%, на Дальнем Востоке всего лишь на 3,3%.

Табл. 1.2 Региональное распределение гидроэнергетического потенциала России.

Экономические районы	Экономический гидропотенциал 10 9 кВтч	Освоенный гидропотенциал 10 9 кВтч	Степень освоения гидропотенциала %
Всего по России, в т.ч.
Северный
Северо-Западный
Центральный
Волго-Вятский
Поволжский
Северо-Кавказский
Уральский
Западно-Сибирский
Восточно-Сибирский
Дальневосточный

Тема 2. География мировых природных ресурсов. 10 класс. Максаковский.

№1. Обеспеченность человечества разведанными запасами четырёх важнейших видов минеральных ресурсов оценивается следующим числом лет: 50, 65, 150, 240. Определите, к каким конкретным видам минерального топлива и сырья относится каждый из этих показателей.
- На 50 лет – нефть, на 65 лет – газ, на 150 лет – железные руды, на 240 лет – уголь.

№2. Среди перечисленных ниже стран подчеркните те, которые обладают особенно большими разведанными запасами нефти:
- Венесуэла, Ирак, Иран, Кувейт, ОАЭ, Саудовская Аравия.

№3. В перечисленном ниже списке стран отметьте две страны, обладающие наибольшими разведанными запасами природного газа:
- Россия, Иран.

№4. Закончите фразу: «Самыми большими разведанными запасами угля в мире обладают…» (выберите правильную строку):
б) Россия, ФРГ, Китай, ЮАР, США, Австралия.

№5. Среди перечисленных ниже стран подчеркните разными цветами или линиями те, которые особенно выделяются:
по запасам железной руды: Австралия, Бразилия, Китай, Россия, Украина;
по запасам медной руды: Демократическая Республика Конго, Замбия, Чили;
по запасам бокситов: Австралия, Бразилия, Гвинея, Замбия;
по запасам олова: Бразилия, Демократическая Республика Конго, Китай, Малайзия, Россия.

№6. На контурную карту (рис. 2) кружками нанесены районы местонахождения наиболее крупных бассейнов минерального топлива и сырья. Определите, какие виды полезных ископаемых в них залегают, и впишите в эти кружки соответствующие условные знаки. По возможности подпишите также названия бассейнов. Проанализируйте полученную картосхему.
- Из данной картосхемы видно, что Земля обладает огромными природными ресурсами. Однако запасы этих ресурсов распределены неравномерно. Топливные – находятся на древних платформах, внутренних и краевых прогибах. Основные их запасы находятся в Северном полушарии, т.к. здесь сосредоточено большинство отложений мезозоя, а топливные ископаемые имеют осадочное происхождение. Нерудные полезные ископаемые – встречаются как в платформенных, так и в складчатых областях, т.е. в Северном и Южном полушариях.

№7. Из приведённого ниже перечня стран выпишите те, которые обладают наибольшим гидроэнергетическим потенциалом:
- Бразилия, Демократическая Республика Конго, Канада, Китай, Россия, США.

№8. Перечислите известные вам виды нетрадиционных (альтернативных) источников энергии
- энергия ветра, солнечная энергия, геотермальная энергия, энергия приливов и отливов.

№9. На круговой диаграмме (Рис. 3) показана структура мирового земельного фонда. Укажите, какие из приведённых цифровых показателей относятся:
1) к землям под населёнными пунктами, промышленными и транспортными объектами – 2%;
2) к обрабатываемым землям – 11%;
3) к лугам и пастбищам – 23%;
4) к лесам и кустарникам – 30%;
5) к малопродуктивным и непродуктивным землям – 34%.
Сделайте выводы из этой диаграммы.
- Постоянная обработка земель приводит к уменьшению её продуктивной способности, происходит истощение земель.

№10. Приведите примеры стран с наибольшей (а) и наименьшей (б) обеспеченностью пахотными угодьями из расчета на душу населения:
а) Украина, Франция, США
б) Ирак, Иран, Кувейт, Нигер

- обеспеченность пахотными угодьями зависит от:
1) количества жителей данной страны
2) количества земель, пригодных для пахотных угодий
3) степени развития с/х в данной стране

№11. Укажите, какие из перечисленных ниже стран имеют самую высокую (подчеркните двумя чертами) и самую низкую (подчеркните одной чертой) обеспеченность водными ресурсами:

Страны, имеющие самую высокую обеспеченность водными ресурсами:
1) Россия; 4) Китай; 7) Конго; 8) Канада;

Страны, имеющие самую низкую обеспеченность водными ресурсами:
2) ФРГ; 3) Норвегия; 5) Саудовская Аравия; 6) Египет; 9) Суринам; 10) Новая Зеландия.

Объясните причины такого различия:
1) наличие источников воды (реки, озёра)
2) неравномерное географическое распределение водных ресурсов
3) степень потребления и использования водных ресурсов

№12. Укажите, какие из перечисленных ниже стран относятся к странам с наибольшей (подчеркните двумя чертами) и наименьшей (подчеркните одной чертой) обеспеченностью лесными ресурсами.
Страны с наибольшей обеспеченностью лесными ресурсами:
2) Габон; 3) Демократическая Республика Конго; 4) Конго; 6) Россия; 8) Финляндия; 9) Швеция;

Страны с наименьшей обеспеченностью лесными ресурсами:
1) Великобритания; 5) Ливия; 7) Сомали; 10) Япония.

№13. Заполните таблицу «Ресурсы Мирового океана» по следующей форме:

Сделайте выводы.
Океан – это огромная кладовая ресурсов, но они также нуждаются в рациональной добыче и надёжной охране.

№14. Назовите три главных пути решения экологических проблем:
1) создание разного вида очистительных сооружений, переработка мусора
2) переход к малоотходным и безотходным процессам производства
3) рациональное размещение фабрик и заводов разных отраслей производства.

Объясните значение каждого из них.
1 – предотвратит загрязнение атмосферы и гидросферы
2 – может обеспечить прекращение сброса сточных вод в реки и водоёмы
3 – может предотвратить выпадение кислотных дождей в крупных населённых пунктах.

Для оценки потенциальных гидроэнергетических ресурсов (без учета потерь при преобразовании водной энергии в электрическую) определяется валовой гидроэнергетический потенциал. Он характеризуется среднемноголетней годовой потенциальной энергией Э по т и среднегодовой потенциальной мощностью N по т .

Годовая потенциальная энергия, исходя из 8760 ч использования в году потенциальной мощности, может определяться по формуле

Э пот = 8760 N пот .

Валовой теоретический гидроэнергетический потенциал рек мира оценивается в 39100 млрд. кВт·ч.

Технический гидроэнергетический потенциал характеризует ту часть водной энергии, которую можно использовать технически.

При определении технического гидроэнергетического потенциала учитываются все потери, связанные с производством электроэнергии, включая невозможность полного использования стока, что вызвано недостаточной емкостью водохранилищ и ограничением мощности ГЭС, в связи с ограниченным использованием верховых и низовых участков рек с малой потенциальной мощностью, потерями на испарение с поверхности водохранилищ и на фильтрацию из водохранилищ, потерями напора и мощности в проточном тракте и энергетическом оборудовании ГЭС.

Экономически эффективный гидроэнергетический потенциал определяет ту часть технического потенциала, которую в настоящее время экономически целесообразно использовать. Следует отметить условность определения экономически эффективного потенциала, так как он базируется на техникоэкономическом сравнении с альтернативными источниками электроэнергии, в качестве которых выступают тепловые электростанции, и не учитывает достаточно полно эффективность комплексного использования водных ресурсов. Кроме того, в связи с ростом стоимости органического топлива, а также увеличением стоимости строительства ТЭС с учетом ужесточения требований по охране окружающей среды и др. можно прогнозировать увеличение в перспективе экономически эффективного потенциала, который будет приближаться к техническому гидроэнергетическому потенциалу.

Таблица 2.1 Данные о гидроэнергетическом потенциале и его использовании в странах, имеющих наибольшие гидроэнергетические ресурсы

	Гидроэнергетический потенциал, выработка
	Технический, млрд.кВт·ч	Экономически эффективный, млрд.кВт·ч	Мощность, млн. кВт	Выработка
				млрд. кВт·ч	% от экономически эффективного
Бразилия
Республика Конго
				308,8 (2000 г.)
Таджикистан
Венесуэла

Глобальное потепление климата на Земле, возможность которого обосновывается многими исследованиями, может повлиять на сток рек и гидроэнергетические ресурсы. Так, по приближенной оценке среднемноголетняя выработка ГЭС в России может увеличиться до 12%.

Мировой технический гидроэнергетический потенциал (на уровне 2008 г.) оценивается в 14650 млрд. кВт·ч, а экономически эффективный – в 8770 млрд. кВт·ч. Распределение экономического эффективного потенциала и его использования по континентам на уровне 2000 г. приведено на рис. 2.2.

Несмотря на резкое повышение требований по охране окружающей среды, за 25 лет с 1975 по 2000 гг. мировой объем выработки электроэнергии на ГЭС вырос с 1165 до 2650 млрд. кВт·ч и составил около 19% мирового производства электроэнергии. При этом используется только треть экономически эффективного гидроэнергетического потенциала. Во всем мире установленная мощность ГЭС, находящихся в эксплуатации, в 2000 г. составила 670 млн.кВт, а к 2008 г. достигла 887 млн.кВт, а выработка – 3350 млрд.кВт·ч. Данные о гидроэнергетическом потенциале стран, обладающих наибольшими гидроэнергетическими ресурсами, и его использовании на уровне 2008 г. приведены в таблице 2.1.

Полный объем всех водохранилищ в мире превысил 6 тыс. км 3 (ресурсы речного стока оцениваются в 37 тыс. км 3 ). На средние и большие водохранилища объемом более 100 млн. м 3 приходится свыше 95% суммарного объема всех водохранилищ, причем подавляющее большинство этих водохранилищ имеют ГЭС.

Гидроэнергические ресурсы не беспредельны, и приходит понимание, что они такое же национальное богатство, как нефть, газ, уголь, уран, в отличие от которых являются возобновляемыми ресурсами.

Самые крупные эксплуатируемые ГЭС имеют установленную мощность: Три ущелья (Китай) – 18,2 млн. кВт, Итайпу (Бразилия – Парагвай) – 12,6 (14,0) млн.кВт, Guri (Венесуэла) – 10,3 млн.кВт, Тукуру (Бразилия) – 7,2 млн.кВт, Гренд Кули (США) – 6,5 млн.кВт, Саяно–Шушенская – 6,4 млн.кВт и Красноярская (Россия) – 6 млн.кВт, Черчилл-Фолс – 5,4 млн.кВт и Ла Гранде (Канада) – 5,3 млн.кВт.

Таблица 2.2 Данные о гидроэнергетическом потенциале стран, максимально его использующих (на уровне 2008 г.)

	Гидроэнергетический потенциал, выработка, млрд. кВт·ч		Освоение гидроэнергетического потенциала
	Технический	Экономически эффективный	Мощность, млн. кВт	Выработка
				млрд. кВт·ч	% от экономически эффективного потенциала
Европа
Швейцария
Германия
Финляндия
Азия
Северная и Центральная Америка
Южная Америка
Венесуэла
Парагвай
Австралия и Океания
Австралия

Анализируя мировой опыт развития энергетики, следует отметить, что практически все наиболее развитые страны в первую очередь интенсивно осваивали свои гидроэнергетические ресурсы и достигли высокого уровня их использования (табл. 2.2). Так, гидроэнергетические ресурсы в США использованы на 82%, в Японии – на 90%, в Италии, во Франции, в Швейцарии – на 95–98%.

В Украине экономически эффективный гидроэнергетический потенциал использован на 60%, в России – на 21%.

В мире сохраняется тенденция к постоянному увеличению использования вечно возобновляемых гидроэнергетических ресурсов, особенно в слаборазвитых и развивающихся странах, развитие энергетики в которых идет по пути первоочередного применения именно гидроэнергетических ресурсов. При этом строительство ГЭС в основном перемещается в предгорья и горные районы, где их отрицательное влияние на окружающую среду значительно уменьшается.

«Итайпу» – одна из крупнейших ГЭС мира на реке Парана, за 20 км до г. Фос-ду-Игуасу (Foz do Iguacu) на границе Бразилии и Парагвая. По мощности уступает лишь ГЭС «Три ущелья» (Китай), однако на 2008 год была крупнейшей по выработке электроэнергии.

ГЭС «Три ущелья» – самая большая за всю историю мировой гидроэнергетики. В состав сооружений ГЭС входят: бетонная глухая плотина, здание ГЭС с 26 агрегатами, водосбросная плотина, 2 нитки шлюзов по 5 камер с напором на каждую камеру 25,4 м, судоподъемник. Полная и полезная емкость водохранилища – 39,3 и 22,1 млн. м 3 , его максимальная глубина – 175 м. Установленная мощность ГЭС 18 200 МВт.

Зачет по теме «Природные ресурсы» (10 класс)

Вариант 1

1. Соотношение между величиной запасов и размерами добычи называется:

а) природные ресурсы; б) ресурсообеспеченность; в) географическая среда.

2. Большая часть запасов нефти сосредоточена:

а) в развитых странах; б) в развивающихся странах; в) в странах ОПЕК.

3. По разведанным запасам угля в первую тройку стран входят:

а) ФРГ, Китай, Россия; б) США, Китай Россия; в) Австралия, ЮАР, Индия.

4. В первую тройку по запасам нефти входят:

а) ОАЭ, Россия, США; б) Саудовская Аравия, Ирак, ОАЭ; в) Россия, Мексика, США.

5. По разведанным запасам газа в первую тройку стран входят:

а) Россия, Иран, Катар; б) Саудовская Аравия Ирак, ОАЭ; в) Россия, ОАЭ. США.

6. В структуре мирового земельного фонда лидируют:

а) пашни; б) пастбища и луга; в) леса.

7. Более половины земельного фонда распахано:

а) в Индии; б) в США; в) в Китае;. г) в Канаде.

а) в Китае; б) в Канаде; в) в Австралии; г) в Египте.

9. В первую тройку стран наиболее богатых пресной водой на душу населения, входят:

а) Индия, Китай, Венесуэла; б) Канада, Венесуэла, Бразилия; в) Китай, Индия. Россия.

10. В первую тройку стран по размерам лесной площади входят:

а) Россия, Канада, Бразилия; б) Конго, США, Австралия; в) Перу, Боливия, Канада.

11. Мир в целом лучше всего обеспечен:

а) углем; б) нефтью; в) газом.

12. Запасы нефти и природного газа сосредоточены на побережье:

а) Бенгальского залива; б) залива Ла-Плата; в) Бискайского залива; г) Мексиканского залива.

13. Примером рационального природопользования является:

а) рекультивация угольных терриконов; б) разработка полезных ископаемых открытым способом; в) строительство каскада ГЭС; г) захоронение токсичных отходов в густонаселенных районах.

14. К каким негативным экологическим последствиям может привести орошение пустынь?

а) засоление почв; б) распространение ветровой эрозии; в) образование глеевого горизонта в почве; г) образование глубоких оврагов.

15. Территория, какой страны может уменьшиться в результате глобального потепления климата на Земле?

а) Монголии; б) Казахстана; в) Венгрии; г) Голландии.

16. Какие ресурсы относятся к исчерпаемым возобновимым?

А) солнечная энергия; б) нефть; в) лес; г) энергия ветра.

17. Чем объяснить большую степень загрязненности вод черного моря в сравнении с загрязненностью вод Берингова моря? Укажите не менее двух причин.

18. Установите соответствие:

Страна Столица

1. Польша а) Каракас

2. Венесуэла б) Джакарта

3. Китай в) Пхеньян

4. Индонезия г) Оттава

5. Словакия д) Каир

6. Канада е) Братислава

Зачет по теме «Природные ресурсы» (10класс)

Вариант 2

1. К неисчерпаемым ресурсам относятся:

а) биологические; б) земельные; в) энергия приливов и отливов.

2. В первую тройку стран, наиболее обеспеченных земельными ресурсами входят:

а) Австралия;. б) Китай, в) Аргентина; г) Индия.

3. Наиболее обеспечены водными ресурсами страны:

а) экваториального пояса; б) тропического пояса: в) арктического пояса.

4. Выберите вариант, в котором правильно указана тенденция изменения структуры земельного фонда планеты:

а) увеличивается площадь лесов; б) уменьшается площадь пашни; в) увеличивается площадь пашни; г) не изменяется структура земельного фонда планеты.

5. Наиболее обеспечены лесными ресурсами страны:

а) США, Египет; б) Россия, Китай; в) Канада, Финляндия.

6. Главным потребителем пресной воды является:

а) промышленность; б) сельское хозяйство;. в) транспорт; г) коммунально-бытовое хозяйство.

7. Выберите страны, с наиболее высоким гидроэнергетическим потенциалом:

А) Китай, Россия, США; б) Конго, Египет, Мали; в) ФРГ, Бразилия, Великобритания.

8. В наибольшей мере отдыхающих туристов привлекают страны:

А) Италия, Испания. Франция; б) Турция Кипр, Греция; в) Канада, Россия, Египет.

9) К морям наиболее загрязненным отходами относятся:

А) Средиземное, Северное; б) Красное, Тасманово; в) Карское, Охотское.

10. Причиной развития парникового эффекта на Земле являются:

А) выбросы углекислого газа; б) выбросы фреонов; в) радиоактивное загрязнение.

11. «Медный пояс» мира расположен в регионе:

А) Андские страны; б) Центральная Африка; в) Юго-Восточная Азия.

12. Примером нерационального природопользования является:

А) рекультивация земель; б) проведение снегозадержания на полях; в) использование оборотного водоснабжения в промышленности; г) осушение болт в верховьях рек.

13. Главной причиной сокращения площади лесов в мире является:

А) глобальное потепление климата; б) хозяйственная деятельность человека; в) снижение почвенного плодородия; г) уничтожение озонового слоя атмосферы.

14. Негативное влияние на состояние окружающей среды оказывает:

А) сооружение высоких труб на ТЭС; б) перевод транспорта на газ; в) использование вторичного сырья, г) перевод ТЭС с газа на уголь.

15. Какая из перечисленных стран обладает наибольшими разведанными запасами угля?

А) Мексика; б) Аргентина; в) ЮАР; г) Египет.

16. Какая из перечисленных отраслей хозяйства в наибольшей степени загрязняет атмосферу?

а) легкая промышленность;. б) Лесная промышленность; в) автомобильный транспорт;

г) атомная электроэнергетика.

17Почему природа в зоне тундр изменена человеком меньше, чем природа зоны степей? Укажите не менее двух причин.

18. Установите соответствие:

Страна Столица

Венгрия а) Бухарест

Молдавия б) Багдад

Чили в) Кишинев

Ирак г) Канберра

Австралия д) Сантьяго

Алжир е) Касабланка

23. Мировой гидроэнергетический потенциал речного стока

Гидроэнергией (водной энергией) называют энергию, которой обладает вода, движущаяся в потоках по земной поверхности. Существуют три категории гидроэнергетического потенциала (гидроэнергетических ресурсов): теоретический, технический и экономический.

При определении теоретического гидро-энергопотенциала (его называют также потенциальным и валовым) учитывается полный поверхностный сток рек, который, как уже отмечено, составляет 48 тыс. км 3 /год. Если принять среднюю высоту суши равной 800 м, то теоретический потенциал будет исчисляться в 1000 млн кВт возможной мощности, что соответствует выработке около 35 трлн кВт» ч в год. Впрочем, есть и другие оценки этого потенциала, которые колеблются в пределах от 35 трлн до 40 трлн кВт-ч.

Технический гидроэнергопотенциал – это та часть теоретического потенциала, которая технически может быть использована с учетом годовых и сезонных колебаний стока в реках, наличия подходящих створов для сооружения ГЭС, а также потерь воды вследствие испарения, фильтрации и т. д. Коэффициент пересчета теоретического потенциала в технический для разных регионов Земли и стран не одинаков, но в среднем его обычно принимают равным 0,5. Чаще всего мировой технический гидроэнергопотенциал оценивается в 15 трлн кВт-ч возможной выработки.

Наконец, экономический гидроэнергопо-тенциал – это та часть технического потенциала, использование которой в данных конкретных условиях места и времени можно считать экономически оправданным. Он меньше технического потенциала и, по оценкам, составляет 8-10 трлн кВт-ч в год, что соответствует мощности в 2340 млн кВт. Можно добавить, что эту цифру нельзя рассматривать как абсолютно стабильную. Например, после мирового энергетического кризиса середины 1970-х гг. и роста цен на топливо коэффициент пересчета технического потенциала в экономический возрос до 70–80 %, и его стали оценивать уже в 15 трлн кВт-ч в год. Но затем этот коэффициент снова снизился.

Априори можно предположить, что распределение гидроэнергетического потенциала по территории земной суши неравномерно. И действительно, согласно имеющимся данным, по размерам теоретического потенциала впереди стоит Азия (42 % мирового), за которой следуют Африка (21), Северная и Южная Америка (по 12–13 %), Европа (9) и Австралия и Океания (3 %). За этими общими цифрами географ конечно же видит размещение крупнейших речных систем мира.

Установлено, что примерно половина мирового речного стока приходится на 50 крупнейших рек, бассейны которых покрывают 40 % земной суши. В том числе 15 из них (9 в Азии, 3 в Южной, 2 в Северной Америке и 1 в Африке) имеют средний расход воды в размере 10 тыс. м 3 /с или более. Но этот показатель сам по себе еще не определяет роль той или иной реки в гидропотенциале. Например, Амазонка выносит в океан в пять раз больше воды, чем вторая по водоносности река мира – Конго. Однако Конго благодаря топографическим и геологическим особенностям территории, по которой она протекает, имеет значительно больший гидроэнергетический потенциал, чем Амазонка.

Распределение экономического гидроэнер-гопотенциала по регионам мира показано в таблице 27.

Приведенные в таблице 27 данные позволяют сделать несколько выводов. О том, что крупные регионы Земли по масштабам экономического гидропотенциала «выстраиваются» следующим образом: Зарубежная Азия, Латинская Америка, Африка и Северная Америка, СНГ, зарубежная Европа, Австралия и Океания. О том, что пока еще экономический гидропотенциал Земли используется лишь на 21 % (это означает, что в принципе годовое производство электроэнергии на ГЭС можно увеличить примерно в пять раз). Наконец, о том, что степень освоенности гидроэнергетического потенциала особенно велика в зарубежной Европе, где для сооружения ГЭС использовано уже большинство выгодных речных створов, и в Северной Америке. Наиболее благоприятные ресурсные предпосылки для развития гидроэнергетики имеют Азия, Африка и Латинская Америка. Можно добавить, что на развивающиеся страны в целом приходится еще примерно 2/3 всего неосвоенного мирового гидроэнергопотенциала.

Таблица 27

МИРОВОЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ГИДРОЭНЕРГОПОТЕНЦИАЛ И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

* Без стран СНГ.

Среди стран по размерам экономического гидроэнергетического потенциала особо выделяется первая пятерка в составе Китая (1260 млрд кВт-ч), России (850 млрд), Бразилии (765 млрд), Канады (540 млрд) и Индии (500 млрд кВт ч), на долю которой приходится почти 1/2 всего этого потенциала. Затем следуют ДР Конго (420 кВт-ч), США (375), Таджикистан (265), Перу (260), Эфиопия (260), Норвегия (180), Турция (125), Япония (115 кВт – ч). Степень использования этого потенциала в странах очень различна. Во Франции, в Швейцарии, Италии, Японии он использован уже почти полностью, в США и Канаде на 38–40 %, тогда как в Китае – на 16, в Индии – на 15, в Перу – на 5, а в ДР Конго – на 1,5 %.

Россия обладает очень большими гидроэнергетическими ресурсами. Ее теоретический потенциал оценивается в 2900 млрд кВт-ч, технический – в 1670 млрд, а экономический, как уже отмечено, – в 850 млрд кВт ч в год. Но распределяется он по стране крайне неравномерно: на европейскую ее часть приходится 15 %, а на азиатскую – 85 %. Освоено из него пока лишь 18 % (в том числе в европейской части – 50 %, в Сибири – 19 и на Дальнем Востоке – 4 %).