Чем дальше продвигается в своем развитии наша цивилизация, тем больше энергии ей требуется. Сейчас электроэнергию вырабатывают станции трех видов – атомные, тепловые и водные. По сравнению с АЭС и ТЭЦ, ГЭС вырабатывают самую дешевую электроэнергию, однако строительство гидроэлектростанций обходится достаточно дорого. Особенно проблематично возведение ГЭС на европейских реках – европейская земля дорога, и затопить достаточно большой ее участок иногда невозможно. В России у ГЭС совсем другая проблема – сезонность. Зимой, когда реки во льду, гидроэлектростанции простаивают.
Видео: Речная доктрина, семинар №3: Почему Россия - не Америка? Транспортно-энергетический комплекс России
ГЭС России условно делятся на два типа. К первому относятся станции, построенные на больших равнинных реках, а станции второго типа возведены на горных реках. Большая часть российских ГЭС построена именно на равнинах, хотя в Европе такие станции признаны нерентабельными. Такое решение российских энергетиков принято ради хорошего орошения прилегающих к ГЭС земель.
Как известно, работа любой ГЭС основывается на принципе превращения кинетической энергии падающих водных потоков в энергию электрическую. Существуют, однако, некоторые нюансы, по которым ГЭС России делятся на три разновидности.
Гидроэлектрические станции для выработки электроэнергии используют специальные гидротехнические сооружения, в которых создается необходимый напор воды. Превращение энергии происходит в турбинах, где кинетическая энергия становится механической, а уже после этого – электрической. Такие ГЭС России, в основном, построены на медленных равнинных реках.
Особую разновидность ГЭС представляют приливные станции. Они строятся на берегах морей и для создания электроэнергии используют напор приливов. Сооружение таких станций стоит дорого, электроэнергия в них вырабатывается не постоянно, а только при приливах или отливах, поэтому приливных ГЭС в России существует очень мало.
Видео: Программа "Энергетика" от 25 декабря 2014 года
К третьей разновидности относятся гидроаккумулирующие станции. Эти станции вырабатывают электричество, перекачивая некоторое количество воды между резервуарами одинакового объема, причем один резервуар расположен ниже другого. Ночью вода перекачивается в верхний резервуар, а днем спускается оттуда в нижний бассейн. Получившийся при этом напор используется для выработки электричества.
Еще одна, четвертая разновидность ГЭС возникла недавно. Устройства бесплотинной или рукавной электростанции очень несложно, благодаря чему ее можно устанавливать на более мелких и труднодоступных реках.
Сейчас гидроэлектрическое хозяйство России состоит из тринадцати крупных и примерно сотни мелких станций. Крупнейшие ГЭС России возведены на таких реках, как Обь, Свирь, Енисей и Волга. Самой крупной считается Красноярская ГЭС, расположенная близ города Дивногорска, в месте, где Енисей пересекает отроги Восточного Саяна. Эта ГЭС за год вырабатывает свыше двадцати миллиардов киловатт электроэнергии.
Основная экологическая проблема ГЭС России связана с затоплением плодородных земель, из-за которого значительно ухудшается качество воды в реках. Искусственные водохранилища гидроэлектростанций со временем превращаются в отстойники, где оседают биогенные вещества и тяжелые металлы. Несмотря на экологические проблемы, российская гидроэнергетика имеет широкие перспективы.