День сегодняшний.
Развитие цивилизации сопровождается быстрым ростом потребления энергии: тепловой, механической, электрической. Доля последней с каждым годом растет.
В 1975 г. потребление первичных энергоресурсов всеми странами мира составило огромную цифру — 78 • 1012 кВт • ч, т. е. 78 триллионов кВт • ч. Под первичными энергоресурсами понимаются органическое топливо, гидравлическая и атомная энергия и некоторые другие (солнечная энергия, энергия ветра и морских приливов, геотермальная энергия).
Немногим более половины всей потребляемой энергии используется в виде тепла для технических нужд, отопления, приготовления пищи; оставшаяся часть — в виде механической (главным образом в транспортных установках) и электрической энергии. Превращение тепловой энергии во все другие виды энергии и наоборот имеет принципиальное различие. На этом более подробно остановимся далее. Отметим только, что для получения, например 1 кДж (килоджоуля) тепла достаточно иметь 1 кДж механической или электрической энергии. Для получения же 1 кДж механической или электрической энергии потребуется более 1 кДж тепла.
Специалисты всех стран мира предполагают, что и в дальнейшем будет происходить рост потребления энергии. За 20 лет, с 1980 по 2000 г., она возрастет примерно в 2 раза.
Мы уже говорили о том, что в развитии энергетики Советским Союзом достигнуты очень большие успехи. Особенна быстро она развивалась после второй мировой войны. Ускорилось строительство новых тепловых электростанций (ТЭС), работающих на органическом топливе (угле, природном газе, относительно дешевых продуктах переработки нефти, горючих сланцах, торфе); улучшились их технико-экономические показатели (себестоимость электроэнергии, стоимость строительства ТЭС и др.) благодаря повышению мощности основных агрегатов ТЭС (парового котла, турбины, электрического генератора, трансформатора тока), увеличению давления и температуры получаемого в котле и используемого в турбине водяного пара, широкому применению особенно выгодной совместной выработки электрической и тепловой энергии, т. е. строительству теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), автоматизации основных технологических процессов ТЭС и повышению надежности работы ТЭС.
В настоящее время в эксплуатации находится ряд ТЭС весьма большой мощности, среди них самые крупные в Европе Запорожская и Углегорская — мощностью по 3,6 млн. кВт; ведется строительство ТЭС на базе Канско-Ачинского угольного месторождения мощностью 6,4 млн. кВт.
В послевоенные годы было развернуто широкое строительство мощных гидроэлектростанций (ГЭС) сначала на Волге, а в дальнейшем на сибирских реках: Ангаре, Енисее и др. Сооружены крупнейшие в мире ГЭС: Братская на Ангаре (мощность свыше 4 млн. кВт), Красноярская на Енисее (мощность 6 млн. кВт).
Завершается строительство самой мощной в мире Саяно-Шушенской ГЭС. Ее мощность по окончании строительства достигнет 6,5 млн. кВт. К этому же периоду относится рождение и затем быстрое развитие атомной энергетики.
Суммарная мощность атомных электростанций (АЭС) во всех странах мира в 1980 г. превысила 100 млн. кВт. В СССР такие станции, оснащенные ядерными реакторами с единичной электрической мощностью 1 млн. кВт и более, сооружаются высокими темпами. Наряду со строительством электростанций разных типов проводятся большие работы по открытию и освоению новых бассейнов органического топлива и развитию уже эксплуатируемых, объединению всех электростанций в единую систему и ряду других направлений, важных (как это сейчас представляется) для завтрашнего дня энергетики.
Тепловая электростанция (ТЭС).
Все процессы, связанные с преобразованием тепловой энергии, например превращением тепла в механическую энергию, на первый взгляд кажутся весьма простыми. При внимательном ознакомлении возникает много вопросов, ответы на которые требуют глубоких знаний.
Рассмотрим принципы работы ТЭС (см. рис.). Топливо и окислитель, которым обычно служит подогретый воздух, непрерывно поступают в топку котла. В качестве топлива чаще всего используется уголь, а также такой дешевый вид топлива, как сланцы. До сих пор довольно широко применяются природный газ и мазут — продукт переработки нефти, точнее сказать, остаток, образующийся после отгонки из нефти бензина, керосина и других легких фракций. Совершенно очевидно, однако, что использование природного газа и особенно мазута будет сокращаться: природный газ и нефть, а также продукты переработки нефти — слишком ценные вещества, чтобы использовать их как котельное топливо (энергетические котлы способны использовать практически любое топливо, в то время как авиационные, автомобильные, тепловозные, тракторные и другие двигатели внутреннего сгорания более разборчивы в этом отношении).
Упрощенная схема ТЭС
Способ преобразования тепловой энергии в механическую в паровой турбине.
Даже применение торфа для этих целей с каждым годом сокращается, так как он является прекрасным удобрением и веществом, хорошо влияющим на структуру почвы.
За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива в паровом котле, вода превращается в пар с температурой около 550°С. Можно было бы получить пар и с более высокой температурой, но это не выгодно. Правда, коэффициент полезного действия (КПД) ТЭС, т. е. отношение полученной электрической энергии к теплу, образовавшемуся при сжигании топлива, растет при повышении начальной температуры пара.
Но зато, если температура пара превышает 550° С, приходится для наиболее ответственных деталей установки (испытывающих большие механические нагрузки в сочетании с высокой температурой) применять высококачественные дорогие стали. Выигрыш в КПД не компенсирует повышенных затрат на металл. Поэтому, по крайней мере в настоящее время, начальную температуру пара ограничивают 550° С, а чаще даже 540° С.
Водяной пар из котла поступает в паровую турбину, назначение которой — превращать тепловую энергию пара в механическую. Все движущиеся части турбины жестко связаны с валом и вращаются вместе с ним. Вал турбины и вал электрического генератора соединены между собой. Таким образом, благодаря отсутствию возвратно-поступательного движения поршня не нужен коленчатый вал, шатун и другие механизмы, свойственные поршневым машинам. В этом одно из главных преимуществ паровой турбины перед паровой (поршневой) машиной.
В турбине способ преобразования тепловой энергии пара в механическую состоит в следующем (см. рис.). Пар высокого давления и температуры, имеющий большую тепловую энергию, из котла поступает в сопла турбины. Соплами называются неподвижно укрепленные (не вращающиеся вместе с валом турбины), сделанные из металла каналы, в которых температура и давление пара уменьшаются, а значит, уменьшается и его тепловая энергия, но зато увеличивается скорость движения потока пара. Другими словами, за счет уменьшения тепловой энергии пара возрастает его механическая (кинетическая) энергия.
Струя пара с высокой скоростью, чаще выше звуковой, непрерывно вытекает из сопел и поступает на рабочие лопатки турбины, укрепленные на диске, жестко связанном с валом. Вал, диск и рабочие лопатки вращаются совместно, обычно с неизменно большим числом оборотов, равным, как правило, 3000 об/мин. Во многих конструкциях турбин температура и давление пара на рабочих лопатках не изменяются, в некоторых — продолжают снижаться. Но скорость потока пара, его механическая (кинетическая) энергия, всегда уменьшается. В этом суть дела. Канал между рабочими лопатками криволинеен. Поток пара, протекая по криволинейному каналу, меняет направление и величину скорости; благодаря центробежной силе он оказывает давление на вогнутые поверхности лопаток. Вследствие этого рабочие лопатки, диск, вал — весь ротор приходит во вращение в направлении, показанном на рисунке на с. 16 стрелкой. При этом механическая энергия потока пара превращается в механическую энергию ротора турбины, а точнее говоря, в механическую энергию ротора турбогенератора, так как валы турбины и электрического генератора соединены между собой.
Неправильно было бы думать, что ротор вращается вследствие удара струи пара о стенки рабочей лопатки. Наоборот, конструкторы всячески стремятся к тому, чтобы не допустить входного удара или, по крайней мере, максимально его уменьшить, так как следствием удара являются потери и снижение КПД.
Современные паровые турбины для ТЭС — весьма совершенные, быстроходные, высокоэкономичные машины с большим ресурсом работы. Их мощность в одновальном исполнении достигает 1 млн. 200 тыс. кВт, и это не является пределом. Такие машины всегда бывают многоступенчатыми, т. е. имеют обычно несколько десятков дисков с рабочими лопатками и такое же количество, перед каждым диском, групп сопел, через которые протекает струя пара. Давление и температура пара постепенно снижаются.
В электрическом генераторе механическая энергия преобразуется в электрическую. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление, как правило около 0,04 бара, или почти такую же долю атмосферы, и температуру около 25° С, поступает в конденсатор (см. рис. на с. 15). Здесь пар с помощью охлаждающей воды, прокачиваемой по расположенным внутри конденсатора трубкам, превращается в воду, которая с помощью специального насоса снова подается в котел. Цикл начинается заново.
Следует отметить, что количество охлаждающей воды должно быть в несколько десятков раз больше, нежели количество конденсируемого пара. В этом легко убедиться, сделав самый простой расчет. Для превращения 1 кг водяного пара в воду от него, как минимум, должно быть отведено тепло, равное скрытой теплоте парообразования. Эта величина для водяного пара при названном выше давлении (0,04 бара) составляет около 600 ккал на 1 кг. В то же время 1 кг охлаждающей воды может быть нагрет примерно на 10°C (зимой несколько больше, летом несколько меньше). Таким образом, на 1 кг конденсируемого пара требуется около 60 кг охлаждающей воды.
По этой причине ТЭС строят поблизости от крупных водных источников. Экономичность ТЭС, их КПД, достигает в настоящее время 0,4, или 40%. Это значит, что 40% от всего тепла, полученного при сжигании топлива, превращается в электрическую энергию, а остальные 60% теряются.
Особенности тепловой энергии.
Наука и опыт утверждают, что невозможно всю имеющуюся в нашем распоряжении тепловую энергию превратить в механическую, электрическую или другие виды энергии. Тогда как обратное преобразование всех других видов энергии в тепловую возможно без всяких ограничений. Возникает вопрос: в чем причина этого? Может быть, тепловая энергия весьма существенно отличается от других видов энергии?
Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним гениального француза С. Карно (1796—1832). В 1824 г. он написал замечательное произведение «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу», которое издал на свои средства. Он высказал очень важную мысль о том, что для получения механической энергии из тепла необходимо иметь разность температур. С. Карно объяснял тепловые явления с позиций теплорода — гипотетической, невесомой, неуничтожаемой и невозникающей заново жидкости, перетекание которой из одного тела в другое означает, согласно широко распространенному в то время взгляду, переход тепла. Поэтому он считал, что количества тепла, получаемого и отдаваемого телом при производстве механической энергии, равны. Механическая же энергия получается благодаря тому, что тепло (теплород, по С. Карно) переходит от более высокой температуры к более низкой, так же как вода, перетекая от более высокого уровня к более низкому, может произвести механическую (кинетическую) энергию.
Тепло, по С. Карно, может само собой переходить только от более нагретого тела к менее нагретому. Если же нужно передать тепло от менее нагретого тела к более нагретому, то при этом не только не может быть получена механическая энергия, но, наоборот, ее необходимо израсходовать. Кстати говоря, в настоящее время такой процесс широко применяется в холодильных машинах.
Эти идеи С. Карно, составляющие существо второго закона термодинамики, несмотря на то что теория теплорода давно отвергнута, вошли в науку. Они имели огромное, определяющее значение для развития теории тепловых двигателей и полностью сохранили свое значение и теперь.
С точки зрения современной науки тепловая энер гия есть не что иное, как сумма энергий мельчайших частиц: атомов, молекул, электронов и др. Следовательно, современное представление о природе тепловой энергии основано на общепринятом теперь дискретном строении материи.
В газе, например, мельчайшие частицы находятся в беспорядочном, хаотическом движении, а энергия каждой из них определяется скоростью (точнее, кинетической энергией) и положением в отношении других частиц (потенциальной энергией частицы). Как заметил австрийский физик Л. Больцман, единственным законом этого движения является отсутствие всякого закона.
Задача определения тепловой энергии газа, например, путем суммирования энергий составляющих этот газ мельчайших частиц вещества кажется после всего сказанного невероятно трудной. Особенно если вспомнить, что в одной граммолекуле газа, т. е. в газе, вес которого (в граммах) равен его молекулярному весу, содержится около 6,02 • 1023 молекул. Число это (именуемое в честь итальянского ученого А. Авогадро числом Авогадро) так велико, что трудно даже проиллюстрировать всю его огромность. Заметим только, что если расстояние от Земли до Солнца, равное примерно 150 млн. км, выразить в миллиметрах, то полученная цифра (1,5 • 1014 мм) будет в 4 млрд. раз меньше числа Авогадро.
Лучшей, с нашей точки зрения, иллюстрацией, показывающей очень малые размеры молекул и огромное их число в единице объема, является пример, предложенный известным английским физиком У. Томсоном (Кельвиным). Если взять стакан воды, говорит У. Томсон, каким-либо образом пометить все находящиеся в нем молекулы, вылить этот стакан воды в океан и хорошо размешать, то, в каком бы месте Мирового океана ни почерпнуть заново стакан воды, в нем окажется около 100 меченых молекул (точнее, скорее всего, от 90 до 110).
Тем не менее эту трудную задачу решить удалось. Этот успех является большим достижением важной области физики, именуемой статистической физикой. Статистическая физика, рассматривая вещество состоящим из совокупности очень большого числа мельчайших частиц (вспомним число Авогадро), т. е. принимая за основу дискретное строение вещества и используя законы теории вероятностей, тем более точные, чем большее число объектов (молекул, атомов) рассматривается, а при количестве объектов порядка числа Авогадро — практически совершенно точные, дает возможность решать многие важные задачи и, уж во всяком случае, составить правильное представление о существе тепловой энергии и тепловых процессов.
Термодинамика и статистическая физика — науки, решающие разными способами близкие, а иногда и совпадающие по смыслу задачи, — дают возможность ответить на поставленный вопрос: не является ли тепловая энергия в чем-то весьма существенном отличной от других видов энергии?
Да, является. Сущность этого отличия заключается в том, что тепловая энергия — результат неупорядоченного движения мельчайших частиц вещества, в то время как другие виды энергии — результат упорядоченного движения.
Более ста лет назад был установлен фундаментальный закон физики — закон сохранения энергии, согласно которому энергия не может быть уничтожена или получена из ничего, она может лишь переходить из одного вида в другой.
В начале XX в. великим ученым-физиком А. Эйнштейном была разработана теория относительности, давшая новое представление об общих свойствах пространства и времени и, в частности, показавшая,
что при изменении скорости движения тел изменяются их протяженность и промежутки времени и что масса тела пропорциональна запасенной в нем энергии. Иными словами, А. Эйнштейн установил, что энергия и масса эквивалентны. Выражая эту мысль несколько упрощенно, можно сказать, что уменьшение массы тела или системы тел на 1 г приводит к выделению энергии, равной 9 • 1013 Дж, что равно теплотворной способности 3000 т условного топлива (тут).
В большинстве макроскопических процессов изменением массы тела можно пренебречь, но только не при ядерных превращениях. При анализе ядерных процессов используется специальный термин — дефект массы, под которым подразумевается уменьшение массы вещества в ядерной реакции и соответствующее увеличение энергии.
Теория относительности А. Эйнштейна является развитием представлений И. Ньютона о пространстве, времени и тяготении. Новые законы движения, установленные А. Эйнштейном, при скоростях, гораздо более малых, чем скорость света (напоминаем, что скорость света в вакууме равна 300 тыс. км/с), сводятся к законам И. Ньютона.
Разумеется, на тепловую энергию наряду со всеми другими видами энергии полностью распространяется закон сохранения энергии.
Однако, как о том сказано выше, тепловая энергия имеет существенное отличие от других видов энергии, обусловленное тем, что в основе ее лежит неупорядоченное движение мельчайших частиц вещества. Порядок просто превратить в хаос, упорядочить же хаос гораздо труднее. Все виды энергии легко и полностью превращаются в тепловую, и лучший пример этого — вездесущее трение. Тепловая же энергия не всегда, но в любом случае не полностью превращается в другие виды энергии. Условия превращения тепловой энергии в другие виды энергии определяются вторым законом термодинамики.
Следовательно, закон сохранения энергии, частным случаем которого является первый закон термодинамики, устанавливает взаимную превратимость всех видов энергии. Второй же закон термодинамики, существо которого было установлено С. Карно еще до того, как был сформулирован закон сохранения энергии, определяет важную особенность тепловой энергии и ограничения в отношении ее превращения в другие виды.
Термодинамикой установлено, что для непрерывного получения механической энергии из тепловой необходимо иметь три основных элемента: резервуар тепла с относительно высокой температурой, резервуар тепла с более низкой температурой и так называемое рабочее тело, непрерывно совершающее круговой процесс, или цикл, с помощью которого тепловая энергия превращается в механическую.
В результате совершения кругового процесса рабочее тело возвращается в исходное состояние. Следовательно, механическая энергия не может производиться за счет рабочего тела: сколько бы раз ни совершался цикл, состояние рабочего тела в сходных точках не изменяется. Оно является не более чем инструментом, с помощью которого происходит преобразование энергии. Экономичность процесса преобразования энергии теоретически не зависит от выбора рабочего тела. Практически же свойства рабочего тела весьма существенно влияют на КПД цикла. Наибольшее применение в качестве рабочего тела имеют продукты сгорания топлива — в двигателях внутреннего сгорания (автомобиле, самолете, теплоходе, тепловозе и др.) и водяной пар — в энергетических теплосиловых установках.
Реже используются углекислота и гелий (главным образом на АЭС), фреон и аммиак (в холодильных установках) и немногие другие. Однако главным производителем механической энергии из тепловой является не рабочее тело, а резервуары тепла, или, как их обычно называют в термодинамике, источники тепла.
Из второго закона термодинамики следует, что источники тепла обязательно должны иметь различную температуру: один из них — более высокую (горячий источник), а второй — более низкую (холодный источник). В каждом цикле от горячего источника передается рабочему телу определенное количество тепла, а от рабочего тела переходит в холодный источник также определенное, но всегда меньшее количество тепла. Так как рабочее тело после завершения цикла возвращается в исходное состояние, то произведенная за один цикл механическая энергия обязательно должна быть равна разности двух количеств тепла: полученного от горячего источника и переданного холодному источнику. При этом мы молчаливо допускали, что потери на трение и другие отсутствуют. Но так как на самом деле потери имеются всегда, то реально получаемая механическая энергия меньше разности двух количеств тепла на величину потерь. В этом заключается существо процесса непрерывного производства механической энергии из тепловой в тепловом двигателе.
КПД описанного процесса зависит в первую очередь от температур источников тепла. Для повышения КПД температура горячего источника должна быть как можно выше, а холодного источника — как можно ниже. Что касается холодного источника тепла, то здесь выбирать не приходится. Этим источником всегда является окружающая среда — вода и воздух. Иначе обстоит дело с горячим источником. Конечно, горячий источник может быть избран из числа созданных природой: энергии Солнца или тепла глубинных слоев Земли. Но в настоящее время в подавляющем большинстве случаев используются искусственные источники тепла, создаваемые в результате сжигания органического топлива или проведения экзотермической управляемой ядерной реакции в атомном реакторе. В первом случае может быть достигнута температура порядка 3000°С, а во втором — можно сказать, неограниченно высокая.
Теоретически для повышения КПД процесса всегда выгодно увеличивать начальную температуру. Практически же повышение начальной температуры имеет предел. Во-первых, он определяется реальными техническими возможностями материалов, а во- вторых, их ценой. Если иметь источник тепла с температурой 400К (127°С) и принять температуру среды, рассматриваемой как холодный источник, равной 300 К = 27°С, то из 1 Дж тепловой энергии можно получить не более 0,25 Дж механической энергии. Если же горячий источник тепла имел бы температуру 1000 К = 727°С, то из 1 Дж тепловой энергии можно было бы получить до 0,7 Дж механической энергии. Тепловая энергия при температуре окружающей среды, т. е. в случае, когда нет двух источников тепла с различными температурами, не может быть использована для производства механической энергии.
Перспективы развития ТЭС.
Для дальнейшего успешного развития ТЭС большое значение имеет решение ряда вопросов. Повышение КПД ТЭС может быть достигнуто посредством увеличения начальной температуры водяного пара сверх принятых 540°С=813 К. Но для того, чтобы это сделать, необходимо располагать такими материалами (прежде всего металлами), которые могли бы длительно и надежно работать при высокой температуре и больших механических нагрузках (рабочие лопатки паровых турбин), да к тому же (что весьма важно) стоили бы не слишком дорого. Работа по созданию высококачественных дешевых материалов имеет первостепенную важность.
Далеко не безразлично, какое топливо сжигается в топках котлов ТЭС. Естественно, что наиболее выгодно сжигать дешевое, недефицитное топливо: уголь и сланцы, поэтому необходимо увеличить их добычу.
Большое значение имеет также комплексное использование топлива. Дело в том, что органическое топливо — ценное сырье для получения нужных веществ и материалов.
В Советском Союзе достигнуты большие успехи в создании ТЭЦ, отличающихся от обычных ТЭС тем, что в их задачу входит снабжение потребителей не только электроэнергией, но и теплом, т. е. комплексная выработка электроэнергии и тепла. Это очень выгодно. При сжигании топлива только для получения тепла, например для отопления, весь «температурный напор» примерно от 1500 до 100°С, т. е. от температуры, получаемой при сжигании топлива, до температуры, нужной для отопления, никак не используется. Тепловая энергия обесценивается. Гораздо выгоднее использовать этот температурный интервал (больше 1000°С) для получения из тепловой энергии механической, а тепло (около 100°С) направить на отопление. Конечно, в этом случае механической энергии при том же количестве сжигаемого топлива получится меньше за счет повышения конечной температуры примерно на 70°С (с 30 до 100°С). Но такое повышение температуры необходимо. Кому же нужна для отопления вода с температурой 30°С?
ТЭЦ гораздо экономичнее по сравнению с ТЭС. КПД ТЭС в лучшем случае приближается к 40%, а коэффициент использования топлива на ТЭЦ достигает 60—70%, т. е. в 1,5—1,7 раза выше. Именно поэтому общая мощность ТЭЦ в СССР превышает 50 млн. кВт. Такого развития ТЭЦ не получили ни в одной другой стране мира. Задача заключается в дальнейшем, расширяющемся строительстве ТЭЦ, повышении их технического уровня и экономичности, создании атомных ТЭЦ.
Схема устройства ГЭС.
И наконец, хотелось бы остановиться еще на одной проблеме — неравномерности загрузки электростанции. Потребителю требуется по понятным причинам электроэнергии днем больше, чем ночью, в рабочий день недели больше, чем в субботу и воскресенье, зимой больше, чем летом (разница исчисляется десятками процентов). Следовательно, необходимо, во-первых, обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии в часы максимального ее потребления (при себестоимости 1 кВт • ч электроэнергии около 1 коп. экономический ущерб вследствие недопоставки потребителю 1 кВт • ч составляет, по расчетам, 4 коп.) и, во-вторых, в часы минимума потребления энергии не допускать такой разгрузки оборудования, которая существенно сокращает срок его работы.
Для того чтобы решить эти трудные задачи, нужно создать такое оборудование, которое обладало бы высокой маневренностью (так называемые пиковые и полупиковые установки, особенно гидроаккумулирующие электростанции и воздушно-аккумулирующие газотурбинные установки); повышать маневренность основного оборудования электростанций; создать энерго-аккумулирующие установки; экономить электроэнергию.
Гидравлическая электростанция (ГЭС).
Схема устройства ГЭС показана на рисунке. Принцип работы ее прост и хорошо известен. Для ГЭС используется энергия рек. Создание разности уровней воды достигается сооружением плотины — самого важного и самого дорогостоящего элемента ГЭС. Вода, перетекая с верхнего уровня на нижний либо по специальным трубам — турбинным трубопроводам (см. рис.), либо по выполненным в теле плотины каналам, приобретает большую скорость. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под воздействием центробежной силы струи воды. Так же, как и в паровых турбинах, принимаются меры к тому, чтобы исключить или, по крайней мере, уменьшить удар струи в данном случае воды о стенки лопастей гидротурбины.
Гидроэнергия относится к числу так называемых возобновляемых источников энергии, она в противоположность органическому топливу практически неиссякаема. Гидроэнергия, как и многое другое на Земле, солнечного происхождения (вода совершает свой круговорот за счет энергии Солнца). Полные гидроресурсы мира оцениваются огромной цифрой — около 1015 кВт • ч в год (1000 триллионов кВт • ч), что соответствует примерно 300 млрд. т условного топлива (тут) в год, т. е. в 30 раз больше, чем используется в год всех энергоресурсов всеми странами мира в настоящее время. Реальные гидроресурсы Земли оцениваются более скромной, но все же огромной цифрой — 10 млрд. т. в год (она примерно равна всему энергопотреблению мира в настоящее время). Суммарная мощность всех действующих гидростанций мира составляет около 500 млн. кВт. Таким образом, гидроэнергостроительство имеет хорошие перспективы.
В Советском Союзе, обладающим большими гидроэнергоресурсами (12% от мировых), развернуто широкое строительство гидростанций.
Строительство ГЭС целесообразно проводить как для выработки электроэнергии, так и для развития речного судоходства, сельского и рыбного хозяйства.
