RU91577U1 - ENERGY COMPLEX - Google Patents

Abstract

Энергетический комплекс, содержащий атомную или тепловую электростанцию (АЭС или ТЭС) с водоемом-охладителем и, по меньшей мере, одну примыкающую к ней гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС), подающую электроэнергию потребителям АЭС или ТЭС и содержащую верхний бассейн и нижний бассейн, в качестве которого использован водоем-охладитель, здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним бассейном и водоемом-охладителем, верхний бассейн размещен на возвышенности, служащей водоразделом между соседними реками, при этом на реке со стороны водоема-охладителя размещена первая гидравлическая-гидроаккумулирующая электростанция (ГЭС-ГАЭС), ниже которой по течению реки размещена контррегулирующая гидравлическая электростанция, а верхний бьеф первой ГЭС-ГАЭС соединен судоходным каналом с водоемом-охладителем, который также соединен судоходным каналом с рекой или морем по другую сторону водораздела, отличающийся тем, что контррегулирующая гидравлическая электростанция выполнена в виде второй ГЭС-ГАЭС, которая при этом снабжена мостом-каналом, размещенным над ней и соединенным с одной стороны с водоемом-охладителем, а с другой стороны посредством дополнительного канала с верхним бьефом первой ГЭС-ГАЭС, причем вторая ГЭС-ГАЭС снабжена дополнительным водоприемником со стороны ее нижнего бьефа, сообщающимся с мостом-каналом.An energy complex containing a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) with a cooling pond and at least one adjacent pumped storage power plant (PSPP) that supplies electricity to consumers of the NPP or TPP and contains an upper pool and a lower pool, which a cooling pond was used, a PSP building, hydraulically connected to the upper pool and a cooling pond, the upper pool is located on a hill serving as a watershed between neighboring rivers, while the first hydraulic pumped storage power plant (HPP-PSPP) is located on the river from the side of the cooling reservoir , below which a counter-regulating hydraulic power plant is located along the river, and the headwater of the first HPP-PSPP is connected by a navigable canal to a cooling pond, which is also connected by a navigable canal to a river or sea on the other side of the watershed, characterized in that the counter-regulating hydraulic power plant is made in the form second hydroelectric power station The PSPP, which at the same time is equipped with a bridge-channel located above it and connected on one side with a cooling reservoir, and on the other hand through an additional channel with the headwater of the first HPP-PSPP, and the second HPP-PSPP is equipped with an additional water intake from the side of its lower a pool communicating with the channel bridge.

Description

Полезная модель относится к энергетике и может быть использована при организации энергетического комплекса в составе атомной или тепловой электростанции (АЭС или ТЭС) и, по меньшей мере, одной гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС).The utility model relates to energy and can be used to organize an energy complex as part of a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) and at least one pumped storage power plant (PSP).

Ограниченные возможности маневрирования мощностью АЭС и ТЭС компенсируются параллельной с ними работой ГАЭС, что положительно влияет на работу всех составляющих комплекса.The limited maneuvering capacity of NPPs and TPPs is compensated by the parallel operation of the PSPP, which positively affects the operation of all components of the complex.

Известен энергетический комплекс, содержащий ТЭС с прудом-охладителем и ГАЭС с верхним и нижним бассейнами; воду на ТЭС подают из пруда-охладителя в часы пика нагрузки, сбрасывая воду из верхнего бассейна в нижний, и подают в часы провала нагрузки из нижнего бассейна в верхний, СН 450067. Однако насосный режим подачи воды в часы провала нагрузки связан с возможными сбоями в работе насосного оборудования и требует дублирования системы, а работа насосного оборудования в период между утренними и вечерними часами пика нагрузи и часами ночного провала нагрузки требует больших затрат энергии. Нагретая вода, поступившая в нижний бассейн, охлаждается недостаточно, перемешиваясь со сбросной водой ГАЭС, так как сразу после завершения сброса воды она забирается обратно. Это может привести к перегреву конденсаторов, а, следовательно, к снижению мощности ТЭС. Кроме того, зависимость технического водоснабжения ТЭС от работы ГАЭС вызывает необходимость в наличии большого количества затворов, водоводов, реверсивных переключающих устройств для предотвращения обратного тока воды в конденсаторах ТЭС, что усложняет конструкцию и эксплуатацию системы.Known energy complex containing a thermal power plant with a cooling pond and a PSP with upper and lower basins; water is supplied to the TPP from the cooler pond during peak hours, discharging water from the upper pool to the lower one, and is supplied during the load failure hours from the lower pool to the upper one, СН 450067. However, the pumping mode of water supply during the load failure hours is associated with possible failures in the operation of pumping equipment and requires a duplication of the system, and the operation of pumping equipment between morning and evening peak hours and hours of night load failure requires a lot of energy. The heated water entering the lower basin is not cooled sufficiently, mixing with the waste water of the PSPP, since immediately after the completion of the water discharge it is taken back. This can lead to overheating of the capacitors, and, consequently, to a decrease in the power of the TPP. In addition, the dependence of the technical water supply of the TPP on the operation of the PSPP necessitates the presence of a large number of gates, water conduits, reversing switching devices to prevent reverse water flow in the capacitors of the TPP, which complicates the design and operation of the system.

Более эффективны комбинированные энергетические комплексы, включающие сооружения разного назначения, связанные друг с другом, SU 676740. Комбинированная энергосистема содержит ТЭС с прудом-охладителем и ГАЭС с верхним и нижним бассейнами, при этом пруд-охладитель соединен сбросным трубопроводом с нижним бассейном и через дополнительно установленную насосную станцию с верхним бассейном, на сбросном трубопроводе установлена гидротурбина, причем вода на тепловую электростанцию подается из пруда-охладителя. Сброс воды осуществляется в часы пика нагрузок из пруда-охладителя в нижний бассейн, а в часы провала нагрузки вода подается в таком же количестве в нижние слои пруда-охладителя.Combined energy complexes, including structures for different purposes, connected with each other, SU 676740 are more efficient. The combined energy system contains TPPs with a cooling pond and a PSP with upper and lower pools, while the cooling pond is connected by a waste pipeline to the lower pool and through an additional installed pumping station with an upper pool; a hydraulic turbine is installed on the discharge pipe, and water is supplied to the thermal power station from a cooling pond. Water is discharged during peak hours from the cooling pond to the lower pool, and during the hours of load failure, water is supplied in the same amount to the lower layers of the cooling pond.

Основной недостаток этого энергетического комплекса заключается в том, что выпущенная из конденсаторов ТЭС в пруд-охладитель нагретая вода снова подается в ТЭС с еще достаточно высокой температурой, что снижает эффективность работы ТЭС и может привести к перегреву конденсаторов. Пруд-охладитель должен быть не только достаточно большим, но и иметь соответствующее очертание для обеспечения требуемого режима охлаждения воды; иначе высокая температура воды вызовет повышенное зарастание пруда-охладителя и цветение воды, что вызовет необходимость дополнительных затрат. Этот недостаток сохранится даже с учетом сброса части нагретой воды в часы пика нагрузки из пруда-охладителя через сбросной трубопровод и турбину в нижний бассейн ГАЭС, а в часы провала нагрузки - подачей холодной воды из верхнего бассейна ГАЭС в нижние слои пруда-охладителя в таком же количестве; нагретая вода охлаждается, главным образом, за счет пруда-охладителя, как это делается в обычных ТЭС.The main disadvantage of this energy complex is that the heated water discharged from the condensers of the TPP to the cooling pond is again fed to the TPP with a still rather high temperature, which reduces the efficiency of the TPP and can lead to overheating of the condensers. The cooling pond should not only be large enough, but also have an appropriate shape to ensure the required water cooling mode; otherwise, high water temperature will cause increased overgrowth of the cooling pond and flowering of water, which will necessitate additional costs. This drawback will continue even with the discharge of part of the heated water at peak load hours from the cooling pond through the discharge pipe and turbine to the lower PSPP basin, and during the hours of failure of the load, by supplying cold water from the PSP upper basin to the lower layers of the cooling pond in the same quantity; heated water is cooled mainly by the cooling pond, as is done in conventional thermal power plants.

Охлаждение части воды происходит за счет сброса ее в нижний бассейн ГАЭС с перемешиванием ее с объемом воды, циркулирующим в системе верхнего и нижнего бассейна ГАЭС, что требует устройства специальной насосной станции для закачивания воды из верхнего бассейна ГАЭС в пруд-охладитель. Мощность этой насосной станции должна обеспечить закачивание сброшенного в часы пика нагрузки объема воды за время провала нагрузки, что требует дополнительных затрат энергии. Двухступенчатый подъем воды из нижнего бассейна в пруд-охладитель с помощью ГАЭС и насосной станции, а также подача воды из пруда-охладителя требует значительных затрат энергии. Данный комплекс не обеспечивает никаких других потребностей, кроме работы самих ТЭС и ГАЭС, а нагретая вода охлаждается за счет испарения и теплообмена в ограниченном районе энергокомплекса, что вызывает ухудшение природных условий в этом районе.Part of the water is cooled by discharging it into the lower basin of the PSPP with mixing it with the volume of water circulating in the system of the upper and lower basin of the PSPP, which requires the construction of a special pumping station to pump water from the upper basin of the PSPP to the cooling pond. The power of this pumping station should ensure the pumping of the volume of water discharged during peak load hours during the failure of the load, which requires additional energy costs. The two-stage lifting of water from the lower pool to the cooling pond with the help of a PSPP and a pump station, as well as the supply of water from the cooling pond, require significant energy expenditures. This complex does not provide any other needs, except for the operation of the TPPs and PSPs themselves, and the heated water is cooled by evaporation and heat transfer in a limited area of the energy complex, which causes environmental degradation in this area.

Известен энергетический комплекс, содержащий атомную или тепловую электростанцию (АЭС или ТЭС) с водоемом-охладителем и, по меньшей мере, одну, примыкающую к ней гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС), подающую электроэнергию потребителям АЭС или ТЭС и содержащую верхний бассейн, размещенный на возвышенности, и нижний бассейн, в качестве которого использован водоем-охладитель, и здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним и нижним бассейнами; здания ГАЭС расположены у подножия возвышенностей и соединены с водоемом-охладителем подводящими (отводящими) каналами, а с верхними бассейнами напорными водоводами, дополнительная энергетическая система ГАЭС служит аварийным энергоисточником для ответственных потребителей АЭС и соединена специальными линиями электропередачи с ответственными потребителями атомной электростанции, RU 39145 U1.A known energy complex containing a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) with a cooling pond and at least one adjoining pumped storage power plant (PSP), supplying electricity to consumers of a NPP or TPP and containing an upper pool located on a hill, and the lower pool, which is used as a cooling pond, and the PSPP building, hydraulically connected to the upper and lower pools; The PSPP buildings are located at the foot of the hills and are connected to the cooling pond by the supply (outlet) channels and to the upper pressure head water basins, the PSPP additional energy system serves as an emergency power source for the responsible consumers of the NPP and is connected by special power lines to the responsible consumers of the nuclear power plant, RU 39145 U1 .

Недостатком этого технического решения является высокая температура в водоеме-охладителе и в связанном с ним верхнем бассейне ГАЭС, что снижает эффективность работы АЭС (или ТЭС), а также ведет к экологически неблагоприятным последствиям, так называемому «тепловому загрязнению» окружающей среды.The disadvantage of this technical solution is the high temperature in the reservoir-cooler and in the associated upper pool of the PSPP, which reduces the efficiency of the NPP (or TPP) and also leads to environmentally unfavorable consequences, the so-called "thermal pollution" of the environment.

Кроме того, данный энергетический комплекс не позволяет решать водохозяйственные задачи. Он не обеспечивает возможность перевода части стока более полноводной реки через водораздел в область с дефицитом местного стока, а также не позволяет решать воднотранспортные задачи по пропуску судов из бассейна одной реки в бассейн соседней реки или в море через водораздел.In addition, this energy complex does not allow solving water management problems. It does not provide the possibility of transferring part of the runoff of a more full-flowing river through a watershed to a region with a local runoff deficit, and also does not allow solving water transport problems for passing ships from a river basin to a basin of a neighboring river or into the sea through a watershed.

Известен энергетический комплекс, решающий задачу повышения эффективности работы АЭС (или ТЭС), входящей в энергетический комплекс, за счет снижения температуры водоема-охладителя, обеспечивающий предотвращение теплового загрязнения окружающей среды, улучшение водоснабжения областей с дефицитом местного стока, пропуск судов из бассейна одной реки в бассейн соседней реки (или в море), а также продление навигации за счет отвода тепла из водоема-охладителя, RU 84402.There is a well-known energy complex that solves the problem of increasing the efficiency of nuclear power plants (or TPPs) included in the energy complex by lowering the temperature of the reservoir-cooler, which prevents thermal pollution of the environment, improves the water supply to areas with a deficit of local runoff, allows ships to pass from one river basin to the pool of a neighboring river (or at sea), as well as the extension of navigation due to heat removal from the cooling pond, RU 84402.

Этот энергетический комплекс содержит атомную или тепловую электростанцию (АЭС или ТЭС) с водоемом-охладителем и, по меньшей мере, одну примыкающую к ней гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС), подающую электроэнергию потребителям АЭС или ТЭС и содержащую верхний бассейн, размещенный на возвышенности, и нижний бассейн, в качестве которого использован водоем-охладитель, и здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним бассейном и водоемом-охладителем, верхний бассейн размещен на возвышенности, служащей водоразделом между соседними реками, на реке со стороны которого использован водоем-охладитель, и здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним бассейном и водоемом-охладителем, верхний бассейн размещен на возвышенности, служащей водоразделом между соседними реками, на реке со стороны водоема-охладителя размещена гидравлическая-гидроаккумулирующая электростанция (ГЭС-ГАЭС), ниже которой по течению реки размещена контррегулирующая гидроэлектростация, а верхний бьеф ГЭС-ГАЭС соединен судоходным каналом с водоемом-охладителем, который также соединен судоходным каналом с рекой или морем по другую сторону возвышенности.This energy complex contains a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) with a cooling pond and at least one adjoining pumped storage power plant (PSP), which supplies electricity to consumers of a NPP or TPP and contains an upper pool located on a hill and a lower the pool, which used a cooling pond, and the PSPP building, hydraulically connected to the upper pool and the cooling pond, the upper pool is located on a hill that serves as a watershed between neighboring by rivers, on the river from the side of which a cooling pond was used, and the PSPP building, hydraulically connected to the upper pool and cooling pond, the upper pool is located on a hill serving as a watershed between adjacent rivers, and a hydraulic-accumulating power station is located on the river from the cooling pond (HPP-PSP), below which a counter-regulating hydroelectric power station is located along the river, and the upper pool of the PSP-PSP is connected by a shipping channel to a cooling pond, which is also connected by a shipping channel with a river or sea on the other side of the hill.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.This technical solution was adopted as a prototype of this utility model.

Однако прототип не обеспечивает в достаточной степени снижения температуры воды в водоеме-охладителе и в связанном с ним верхнем бассейне ГАЭС вследствие их недостаточной проточности, которая обеспечивается только разбавлением теплой воды в них относительно более холодной водой, поступающей по каналу из верхнего бьефа ГЭС-ГАЭС, в ограниченном только потребностями канала объеме. Контррегулирующая гидроэлектростанция, размещенная ниже ГЭС-ГАЭС по течению реки и предназначенная для сглаживания неравномерных попусков ГЭС-ГАЭС по требованиям охраны природы должна иметь достаточное по размерам водохранилище, накапливающее объем этих пропусков для равномерного сброса в течение суток в свой нижний бьеф. В период межени на реке работает только часть агрегатов контррегулирующей ГЭС, а остальные агрегаты простаивают.Водохранилище контррегулирующей ГЭС, имеющее значительную площадь и емкость, не участвует в работе системы охлаждения АЭС (ТЭС), которая включает пруд-охладитель и верхний бассейн ГАЭС. Это не позволяет значительно повысить эффективность работы АЭС (или ТЭС) и комплекса в целом, а также в достаточной степени уменьшить неблагоприятные последствия так называемого «теплового загрязнения» окружающей среды региона; кроме того, не обеспечивается непосредственный пропуск судов на другой берег реки, на которой расположены ГЭС и ГЭС-ГАЭС, без захода судов в верхний бьеф ГЭС-ГАЭС или спуска судов до уровня нижнего бьефа и последующего пздъема вверх по притоку на другом берегу, если таковой имеется.However, the prototype does not sufficiently reduce the temperature of the water in the cooling pond and in the associated upper pool of the PSPP due to their insufficient flow rate, which is ensured only by diluting the warm water in them with relatively colder water entering the channel from the upper head of the PSPP, in a volume limited only by the needs of the channel. A counter-regulating hydroelectric power station located downstream of the HPP-PSP along the river and designed to smooth out uneven releases of the PSP-PSP according to environmental protection requirements should have a reservoir of sufficient size, accumulating the volume of these passes for a uniform discharge during the day into its lower pool. During the low water period, only a part of the units of the counter-regulating hydroelectric power station works on the river, and the remaining units are idle. The reservoir of the counter-regulating hydroelectric power station, which has a significant area and capacity, does not participate in the operation of the cooling system of nuclear power plants (TPPs), which includes a cooling pond and the upper pool of the PSPP. This does not significantly improve the efficiency of nuclear power plants (or TPPs) and the complex as a whole, as well as sufficiently reduce the adverse effects of the so-called "thermal pollution" of the region's environment; in addition, ships are not allowed to pass directly to the other side of the river, on which hydroelectric power stations and hydroelectric power stations are located, without vessels entering the upper pool of the hydroelectric power station or lowering vessels to the level of the lower pool and subsequently lifting up the tributary on the other bank, if any is available.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы АЭС (или ТЭС) и энергетического комплекса в целом, уменьшение «теплового загрязнения» окружающей среды, а также обеспечение непосредственного пропуска судов на другой берег реки, на которой расположены ГЭС и ГЭС-ГАЭС.The objective of this utility model is to increase the efficiency of nuclear power plants (or TPPs) and the energy complex as a whole, to reduce the “thermal pollution” of the environment, as well as to ensure the direct passage of ships to the other side of the river, on which HPPs and PSPPs are located.

Согласно полезной модели в энергетическом комплексе, содержащем атомную или тепловую электростанцию (АЭС или ТЭС) с водоемом-охладителем и, по меньшей мере, одну примыкающую к ней гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС), подающую электроэнергию потребителям АЭС или ТЭС и содержащую верхний бассейн и нижний бассейн, в качестве которого использован водоем-охладитель, здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним бассейном и водоемом-охладителем, верхний бассейн размещен на возвышенности, служащей водоразделом между соседними реками, при этом на реке со стороны водоема-охладителя размещена первая гидравлическая-гидроаккумулирующая электростанция (ГЭС-ГАЭС), ниже которой по течению реки размещена контррегулирующая гидравлическая электростанция, а верхний бьеф первой ГЭС-ГАЭС соединен судоходным каналом с водоемом-охладителем, который также соединен судоходным каналом с рекой или морем по другую сторону водораздела, контррегулирующая гидравлическая электростанция выполнена в виде второй ГЭС-ГАЭС, которая при этом снабжена мостом-каналом, размещенным над ней и соединенным с одной стороны с водоемом-охладителем, а с другой стороны посредством дополнительного канала с верхним бьефом первой ГЭС-ГАЭС, причем вторая ГЭС-ГАЭС снабжена дополнительным водоприемником со стороны ее нижнего бьефа, сообщающимся с мостом-каналом.According to a utility model, in an energy complex containing a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) with a cooling pond and at least one adjoining pumped storage power plant (PSP), which supplies electricity to consumers of a NPP or TPP and contains an upper pool and a lower pool , which was used as a cooling pond, the PSPP building, hydraulically connected to the upper pool and the cooling pond, the upper pool is located on a hill serving as a watershed between adjacent rivers at the same time, on the river from the side of the cooling pond, the first hydraulic-accumulating power station (HPP-PSP) is located, below which a counter-regulating hydraulic power station is located downstream of the river, and the upper head of the first HPP-PSP is connected by a shipping channel to the cooling pond, which is also connected a navigable canal with a river or sea on the other side of the watershed, the counter-regulating hydraulic power station is made in the form of a second hydroelectric power station, which is equipped with a bridge channel placed above it and with of the connections on one side with a cooling pond, on the other hand, via a supplemental channel from headwater first HPP-PSPP, wherein the second-PSP HPP provided with an additional water inlet from its downstream side communicating with the axle channel.

Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed one, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of “Novelty”.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - схема энергетического комплекса;figure 1 - diagram of the energy complex;

на фиг.2 - продольный разрез по реке от створа первой ГЭС-ГАЭС до створа второй контррегулирующей ГЭС-ГАЭС с мостом-каналом, проходящим над второй ГЭС-ГАЭС;figure 2 is a longitudinal section along the river from the alignment of the first hydroelectric power station-hydroelectric station to the alignment of the second counter-regulatory hydroelectric power station-hydroelectric power station with a bridge-channel passing over the second hydroelectric power station-hydroelectric power station;

на фиг.3 - разрез по гидроагрегату второй ГЭС-ГАЭС с мостом-каналом, при ее работе в режиме ГАЭС;figure 3 is a section through the hydraulic unit of the second hydroelectric power station-PSP with a bridge-channel, when it is in the PSP mode;

на фиг.4 - то же, что на фиг.3 при работе в режиме ГЭС. Энергетический комплекс содержит АЭС (или ТЭС), в конкретном примере - ТЭС 1 с водоемом-охладителем 2 и, по меньшей мере, одну примыкающую к ней ГАЭС 3, подающую энергию потребителям ТЭС 1. ГАЭС 3 имеет верхний бассейн 4, в качестве нижнего бассейна ГАЭС 3 использован водоем-охладитель 2. Здание ГАЭС 3 соединено водоводами с верхним бассейном 4 и водоемом-охладителем 2. Верхний бассейн 4 размещен на возвышенности 5, служащей водоразделом между соседними реками 6 и 7. Река 7 находится со стороны водоема-охладителя 2. На реке 7 (фиг.1 и 2) размещена первая гидравлическая-гидроаккумулирующая электростанция (ГЭС-ГАЭС) 8, ниже которой по течению реки 7 размещена контррегулирующая гидравлическая электростанция, выполненная в виде второй ГЭС-ГАЭС 9. Верхний бьеф 10 первой ГЭС-ГАЭС 8 соединен судоходным каналом 11 с водоемом-охладителем 2. Кроме того, водоем-охладитель 2 также соединен судоходным каналом 12 с рекой 6 (или непосредственно с морем 18) по другую сторону водораздела 5. Вторая ГЭС-ГАЭС 9 имеет водохранилище 13. Судоходный канал 12 проходит через прорезь 14 в наиболее низкой точке возвышенности 5 водораздела. Вторая ГЭС-ГАЭС 9 снабжена мостом-каналом 15 размещенным над ней и соединенным с одной стороны с водоемом-охладителем 2, а с другой стороны посредством дополнительного канала 16 с верхним бьефом 10 первой ГЭС-ГАЭС 8. Вторая ГЭС-ГАЭС 9 снабжена дополнительным водоприемником 17 со стороны ее нижнего бьефа (реки 7), сообщающимся с мостом-каналом 15. Между второй ГЭС-ГАЭС 9 и расположенной выше по течению первой ГЭС-ГАЭС 8 находится водохранилище 13, которое является нижним бассейном ГЭС-ГАЭС 8 и в котором накапливается сброшенная ею в период пика нагрузки вода. В течение суток контррегулирующая ГЭС-ГАЭС 9 равномерно или в предусмотренном природоохранными требованиями режиме пропускает всю эту воду или часть ее в нижний бьеф (в нижний участок реки 7).figure 4 is the same as in figure 3 when operating in hydroelectric power mode. The energy complex contains a nuclear power plant (or TPP), in a specific example - TPP 1 with a cooling pond 2 and at least one adjoining PSPP 3, supplying energy to consumers of TPP 1. The PSPP 3 has an upper pool 4, as a lower pool PSPP 3 used a cooling pond 2. The PSPP building 3 is connected by water conduits to the upper pool 4 and the cooling pond 2. The upper pool 4 is located on a hill 5 serving as a watershed between adjacent rivers 6 and 7. River 7 is located on the side of the cooling pond 2. On the river 7 (figures 1 and 2) posted the first guide a pressure-accumulating power plant (HPP-PSP) 8, below which a river 7 is equipped with a counter-regulating hydraulic power plant, made in the form of a second HPP-PSP 9. The downstream 10 of the first PSP-8 is connected by a shipping channel 11 to a cooling pond 2. In addition to Moreover, the cooler pond 2 is also connected by the navigable canal 12 to the river 6 (or directly to the sea 18) on the other side of the watershed 5. The second hydroelectric power station-PSP 9 has a reservoir 13. The navigable canal 12 passes through the slot 14 at the lowest elevation 5 section. The second hydroelectric power station-PSP 9 is equipped with a bridge channel 15 located above it and connected on one side with a cooling pond 2, and on the other hand by means of an additional channel 16 with an upper pool 10 of the first hydroelectric power station-hydroelectric station 8. The second hydro-power plant-PSP 9 is equipped with an additional water inlet 17 from the side of its downstream (river 7), communicating with the bridge-channel 15. Between the second hydroelectric power station-hydroelectric power station 9 and the upstream first hydroelectric power station-hydroelectric station 8 there is a reservoir 13, which is the lower basin of hydroelectric power station-hydroelectric power station 8 and which accumulates dropped by her during peak load water. During the day, the counter-regulating HPP-PSP 9 uniformly or in the manner prescribed by environmental requirements passes all this water or part of it to the downstream (to the lower section of the river 7).

ТЭС 1 имеет ограниченные возможности маневрирования мощностью энергоблоков в течение суток и в течение недели, однако в ночные часы и в выходные дни имеет место резкое снижение потребления энергии. Неравномерность потребления электроэнергии в течение суток может доходить в энергосистеме до 40%, что вынуждает снижать мощность ТЭС с 23 часов до 7 часов утра.TPP 1 has limited maneuvering capacity of power units during the day and during the week, however, at night and on weekends there is a sharp decrease in energy consumption. The uneven consumption of electricity during the day can reach up to 40% in the power system, which forces a reduction in the capacity of thermal power plants from 23 hours to 7 hours in the morning.

Энергетический комплекс принимает невостребованную энергосистемой мощность и позволяет сгладить неравномерности суточного графика нагрузки за счет включения обратимых агрегатов ГАЭС 3, ГЭС-ГАЭС 8, а также ГЭС-ГАЭС 9, которые, работая в насосном режиме, потребляют энергию ТЭС 1. ГАЭС 3 перекачивает воду из водоема-охладителя 2 в верхний бассейн 4, расположенный выше водоема-охладителя 2. Снижение уровня воды в водоеме-охладителе 2 при этом компенсируется притоком воды самотеком по каналам 11 и 16 из верхнего бьефа 10 ГЭС-ГАЭС 8.The energy complex receives power unclaimed by the power system and allows to smooth out the irregularities of the daily load schedule by switching on the reversible units of the PSPP 3, PSPP-8, and PSPP-9, which, when operating in pump mode, consume the energy of TPP 1. PSP 3 pumps water from reservoir-cooler 2 to the upper basin 4, located above the reservoir-cooler 2. The lowering of the water level in the reservoir-cooler 2 is compensated by the influx of water by gravity through channels 11 and 16 from the upper pool 10 of the HPP-PSP 8.

ГЭС-ГАЭС 8 также принимает участие в сглаживании неравномерности суточного графика нагрузки. Это происходит за счет работы ее обратимых агрегатов. В утренние и вечерние часы пика нагрузки они вырабатывают энергию, пропуская через себя воду в нижний бассейн-водохранилище 13. Ночью в насосном режиме с потреблением энергии ТЭС 1 и излишков энергии из энергосистемы агрегаты ГЭС-ГАЭС 8 перекачивают часть сброшенного объема воды из своего нижнего бьефа-водохранилища 13, являющегося одновременно и водохранилищем контррегулирующей ГЭС 9, в верхний бьеф 10 ГЭС-ГАЭС 8. Уровень воды в верхнем бьефе 10 поддерживается выше уровня воды в водоеме-охладителе 2 для обеспечения его самотечного пополнения холодной пресной водой и снижения температуры воды в нем, что значительно уменьшает «тепловое загрязнение» и предотвращает снижение вырабатываемой мощности ТЭС 1 из-за перегрева ее конденсаторов, особенно в период жаркой погоды. Происходит также аккумулирование пресной воды в водоеме-охладителе 2 и в верхнем бассейне 4, если они находятся в местности с дефицитом местного стока. Приток дополнительной воды в водоем-охладитель 2 не только повышает эффективность работы ТЭС 1, но и компенсирует потери воды на испарение, фильтрацию из ограниченного суммарного объема водоема-охладителя 2 и верхнего бассейна 4 при передаче пресной воды в аридные районы и через водораздел 5. Кроме того, создается возможность пропуска судов из реки 7 по каналу 11 в водоем-охладитель 2. Из него вода по судоходному каналу 12 пойдет в области с дефицитом местного стока в бассейн соседней реки 6, обеспечивая также продление навигации за счет отвода теплой воды из водоема-охладителя 2. Кроме того, поднятая в верхний бассейн 4 пресная вода может быть частично использована для обводнения малых рек вокруг бассейна 4.HPP-PSP 8 also takes part in smoothing out the unevenness of the daily load schedule. This is due to the work of its reversible aggregates. In the morning and evening hours of the peak load, they generate energy by passing water through themselves to the lower pool-reservoir 13. At night in pumping mode with the consumption of energy from TPP 1 and surplus energy from the power system, HPP-8 units pump part of the discharged volume of water from their lower pool -the reservoir 13, which is also the reservoir of the counter-regulating hydroelectric power station 9, in the upper pool 10 of the hydroelectric power station-hydroelectric station 8. The water level in the upper pool 10 is maintained above the water level in the cooling pond 2 to ensure its self-flowing recharge olodnoy fresh water and reduce the water temperature therein, which greatly reduces the "thermal pollution" and prevents a decrease in power output TPP 1 due to its overheating capacitors, especially during hot weather. There is also an accumulation of fresh water in the cooling pond 2 and in the upper basin 4, if they are in an area with a deficit of local runoff. The influx of additional water into the cooling pond 2 not only increases the efficiency of TPP 1, but also compensates for the loss of water due to evaporation, filtration from the limited total volume of the cooling pond 2 and the upper basin 4 when fresh water is transferred to arid areas and through watershed 5. In addition In addition, it creates the possibility of passage of vessels from river 7 through channel 11 to the cooling pond 2. From it, water through the shipping channel 12 will go to areas with a deficit of local runoff to the basin of neighboring river 6, providing also a prolonged navigation by draining of warm water from the reservoir-cooler 2. In addition, fresh water raised into the upper basin 4 can be partially used to irrigate small rivers around the basin 4.

Неработающая как ГЭС в межпаводковый период большая часть мощности ГЭС-ГАЭС 8, суммарная мощность которой определяется пропуском воды в период расчетного паводка на реке 7, может использоваться для производства дополнительной электроэнергии в период пиковой суточной потребности в мощности в энергосистеме, а в ночной период «провала нагрузки» возвращать использованную для этого воду в насосном режиме работы в верхний бьеф 10. ГЭС-ГАЭС 9 обеспечивает выравнивание поступления воды в нижний бьеф (в нижний участок реки 7) в соответствии с требованиями экологии, а также для поддержания в нем необходимого уровня воды при неравномерности поступления воды в водохранилище 13, как в нижний бьеф ГЭС-ГАЭС 8 в течение суток. У ГЭС-ГАЭС 8 и ГЭС-ГАЭС 9 в течение года и в многолетнем разрезе прослеживается неравномерная загрузка гидроагрегатов при работе в режиме ГЭС. При этом у ГЭС-ГАЭС 9 водоприемник 17 на входе в лоток моста-канала 15 закрыт затвором 21 и при открытом затворе 19 (фиг.4) осуществляется пропуск транзитного расхода для обеспечения природоохранных функций или требуемого по условиям жизни рыбы уровня воды в нижнем бьефе. В межень расчетной обеспеченности, когда требуемые по условиям охраны природы расходы больше, чем фактические в реке может быть осуществлена подпитка нижнего бьефа до требуемого объема из аккумулирующих емкостей. В период межени снижается в несколько раз загрузка расходом реки 7 гидроагрегатов ГЭС-ГАЭС 8 и ГЭС-ГАЭС 9. В этом случае свободные от пропуска транзитного расхода гидроагрегаты работают в режиме ГАЭС, а не простаивают, что повышает эффективность энергетического комплекса в целом. Гидроагрегаты ГЭС-ГАЭС 9 в турбинном режиме при сбросе воды из водохранилища 13 в нижний бьеф в реку 7 более низконапорные, чем при работе в насосном режиме, который аналогичен напору на ГЭС-ГАЭС 8, но при несколько отличающемся режиме работы (отсутствует изменение направления потока через гидроагрегат). В насосном режиме работы ГЭС-ГАЭС 9 вода из водохранилища 13 закачивается ночью через перекрытую затвором 19 отсасывающую трубу 20, далее через открытый водоприемник 17 (затвор 21 поднят) в лоток моста-канала 15. Оттуда она поступает в водоем-охладитель 2 и даже при определенных условиях в верхний бьеф 10, которые становятся в этом случае верхним бассейном ГЭС-ГАЭС 9. Обычно холодная вода из верхнего бьефа 10 ГЭС-ГАЭС 8 дополнительно поступает по каналу 16 в лоток моста-канала 15 и затем в водоем-охладитель 2, а из водохранилища 13 в лоток моста-канала 15 и затем в водоем-охладитель 2.The majority of the capacity of the HPP-PSP 8, which is not operating as a hydroelectric power station during the inter-flood period, the total capacity of which is determined by the water flow during the calculated flood on river 7, can be used to generate additional electricity during the peak daily demand for power in the power system, and during the night period of “failure” load ”to return the water used for this in pump operation to the upper pool 10. HPP-PSP 9 ensures equalization of the flow of water into the lower pool (to the lower section of the river 7) in accordance with vaniyami ecology as well as to maintain therein the desired level of water at uneven water flow in the reservoir 13 as the downstream hydroelectric pumped storage-8 during the day. At HPP-PSP 8 and PSP-9 during the year and in the long term, uneven loading of hydraulic units is observed during operation in the HPP mode. At the same time, at the HPP-PSP 9, the water inlet 17 at the entrance to the channel-channel tray 15 is closed by a shutter 21 and, with the shutter 19 open (Fig. 4), the transit flow is skipped to ensure environmental functions or the water level required by the fish’s living conditions in the downstream. At a low water level, the estimated supply, when the expenses required under environmental conditions are greater than the actual costs in the river, can be fed to the downstream to the required volume from storage tanks. During the low water period, the flow rate of the river 7 of the hydroelectric power stations HPP-8 and PSPP-9 decreases several times. In this case, the hydraulic units free from the transit flow pass are operating in the PSP mode, but are not idle, which increases the efficiency of the energy complex as a whole. Hydroelectric power stations of the HPP-PSP 9 in turbine mode when the water is discharged from the reservoir 13 into the downstream into the river 7 are lower pressure than when operating in the pump mode, which is similar to the pressure at the HPP-PSP 8, but with a slightly different operating mode (there is no change in flow direction through the hydraulic unit). In the pumped mode of operation of the HPP-PSP 9, water is pumped from the reservoir 13 at night through a suction pipe 20 blocked by a shutter 19, then through an open water intake 17 (the shutter 21 is raised) into the channel channel of the canal 15. From there it enters the cooling pond 2 and even certain conditions into the upper pool 10, which in this case becomes the upper basin of the HPP-PSP 9. Typically, cold water from the upper pool 10 of the HPP-PSP 8 flows additionally through channel 16 to the channel bridge channel 15 and then to the cooling pond 2, and from the reservoir 13 to the channel tray channel 15 and h in the cooling pond 2.

Судоходные каналы 11, 12 и 16 (фиг.1) имеют транспортное, энергетическое и водохозяйственное значение. По ним суда из верхнего бьефа 10 ГЭС-ГАЭС 8 через водоем-охладитель 2 и прорезь 14 в возвышенности 5 могут выйти к реке 6 (или непосредственно в море 18) по другую сторону возвышенности 5.Shipping channels 11, 12 and 16 (figure 1) are of transport, energy and water value. According to them, vessels from the upper pool 10 of the HPP-PSP 8 through the cooling pond 2 and the slot 14 in the hill 5 can go to the river 6 (or directly to the sea 18) on the other side of the hill 5.

Вторая (контррегулирующая) ГЭС-ГАЭС 9 с мостом-каналом 15 над ней, который соединен с одной стороны с водоемом-охладителем 2, а с другой стороны посредством дополнительного канала 16 с верхним бьефом 10 ГЭС-ГАЭС 8, позволяет обеспечить переход воде и судам на другой берег в бассейн пересыхающих рек в аридный регион с дефицитом местного стока. В водохозяйственном и воднотранспортном плане это расширяет зону работы энергокомплекса.The second (counter-regulating) HPP-PSP 9 with a bridge channel 15 above it, which is connected on one side with a cooling pond 2, and on the other hand through an additional channel 16 with an upstream pool 10 of the HPP-PSP 8, allows for the passage of water and ships on the other side to the basin of drying rivers in the arid region with a deficit of local flow. In the water management and water transport plan, this expands the work area of the energy complex.

Работа ГЭС-ГАЭС 9 совместно с мостом-каналом 15 и каналом 16 повышает фактическую мощность энергокомплекса при минимальных дополнительных затратах. Совмещение конструкции ГЭС-ГАЭС 9 и моста канала 15, наличие водоприемников 17 ГЭС-ГАЭС 9, сообщающихся с мостом-каналом 15, позволяет значительно снизить капитальные затраты и использовать простаивающие в обычных условиях большую часть года гидроагрегаты ГЭС-ГАЭС 9.The operation of the HPP-PSP 9 together with the bridge-channel 15 and channel 16 increases the actual power of the energy complex with minimal additional costs. The combination of the design of the HPP-PSP 9 and the bridge of the channel 15, the presence of water inlets 17 of the PSP-9, communicating with the bridge-channel 15, can significantly reduce capital costs and use idle hydropower units of the PSP-9 for most of the year.

Полезная модель может быть реализована применительно к территории Южного Федерального округа (ЮФО) России. Строительство канала от Волгоградского водохранилища на Волге до существующего Манычского водного пути и выход в р. Дон через Кумо-Манычскую впадину позволит осуществлять круглогодичную навигацию вместо строительства большого количества шлюзов второй нитки по трассе существующего водного пути Волга - Дон (13 шлюзов на ВДСК-1, 2 шлюза на Цимлянской ГЭС и 3 на существующих транспортных гидроузлах на Нижнем Дону). Переход водного пути (ВП) по мосту-каналу через Волгу позволит продлить ВП в Казахстан и выйти в Волгоградское водохранилище из Дона или из Азовско-Черноморского бассейна всего через один шлюз вместо прохождения 20 шлюзов, включая существующие двухниточные двухступенчатые шлюзы Волгоградского гидроузла, организовать более мощный энергокомплекс с минимумом дополнительных затрат. В перспективе этот водный путь можно углубить для пропуска морских судов, что благоприятно скажется и на увеличении пропускной способности каналов для обеспечения нужд сельского хозяйства, снабжения пресной водой аридных регионов ЮФО, а также позволит организовать ее экспорт в Среднюю Азию и Казахстан.The utility model can be implemented in relation to the territory of the Southern Federal District (SFD) of Russia. The construction of the canal from the Volgograd reservoir on the Volga to the existing Manych waterway and access to the river. Don through the Kumo-Manych depression will allow year-round navigation instead of building a large number of second-line locks along the existing Volga-Don waterway (13 locks at the VDSK-1, 2 locks at the Tsimlyanskaya Hydroelectric Power Station and 3 at the existing transport waterworks on the Lower Don). The passage of the waterway (VP) over the canal bridge over the Volga will allow the extension of the VP to Kazakhstan and access to the Volgograd Reservoir from the Don or the Azov-Black Sea basin through just one lock instead of passing 20 locks, including the existing two-line two-stage locks of the Volgograd hydroelectric complex, to organize a more powerful energy complex with a minimum of additional costs. In the future, this waterway can be deepened to allow sea vessels to pass, which will also have a positive effect on increasing the channel capacity to meet the needs of agriculture, supplying fresh water to the arid regions of the Southern Federal District, and will also allow organizing its export to Central Asia and Kazakhstan.

Claims (1)

Энергетический комплекс, содержащий атомную или тепловую электростанцию (АЭС или ТЭС) с водоемом-охладителем и, по меньшей мере, одну примыкающую к ней гидроаккумулирующую электростанцию (ГАЭС), подающую электроэнергию потребителям АЭС или ТЭС и содержащую верхний бассейн и нижний бассейн, в качестве которого использован водоем-охладитель, здание ГАЭС, гидравлически соединенное с верхним бассейном и водоемом-охладителем, верхний бассейн размещен на возвышенности, служащей водоразделом между соседними реками, при этом на реке со стороны водоема-охладителя размещена первая гидравлическая-гидроаккумулирующая электростанция (ГЭС-ГАЭС), ниже которой по течению реки размещена контррегулирующая гидравлическая электростанция, а верхний бьеф первой ГЭС-ГАЭС соединен судоходным каналом с водоемом-охладителем, который также соединен судоходным каналом с рекой или морем по другую сторону водораздела, отличающийся тем, что контррегулирующая гидравлическая электростанция выполнена в виде второй ГЭС-ГАЭС, которая при этом снабжена мостом-каналом, размещенным над ней и соединенным с одной стороны с водоемом-охладителем, а с другой стороны посредством дополнительного канала с верхним бьефом первой ГЭС-ГАЭС, причем вторая ГЭС-ГАЭС снабжена дополнительным водоприемником со стороны ее нижнего бьефа, сообщающимся с мостом-каналом.

An energy complex containing a nuclear or thermal power plant (NPP or TPP) with a cooling pond and at least one adjoining pumped storage power plant (PSP), supplying electricity to consumers of a NPP or TPP and containing an upper pool and a lower pool, the quality of which a cooling pond was used, the PSPP building hydraulically connected to the upper pool and the cooling pond, the upper pool is located on a hill that serves as a watershed between neighboring rivers, while on the river from the side the first hydraulic-hydroaccumulative power station (HPP-PSP) is located, below which the counter-regulating hydraulic power station is located downstream of the river, and the upper head of the first hydro-PSPP is connected by the shipping channel to the cooling pond, which is also connected by the shipping channel to the river or sea by the other side of the watershed, characterized in that the counter-regulating hydraulic power station is made in the form of a second hydroelectric power station-hydroelectric power station, which is provided with a bridge-channel placed above it and connected th on the one hand with the cooling pond, on the other hand, via a supplemental channel from headwater first HPP-PSPP, wherein the second-PSP HPP provided with an additional water inlet from its downstream side communicating with the axle channel.