Малые ГЭС - Использование гидроэнергетического потенциала малых рек

Одним из возможных направлений применения возобновляемых источников энергии (ВИЭ) для экономии топливно-энергетических ресурсов является использование гидроэнергетического потенциала малых рек. 

фото малой ГЭС

По существующей классификации ООН к малым относятся ГЭС мощностью до 10-15 МВт, в том числе:
  1.  малые ГЭС - от 1 до 10 МВт.
  2.  мини-ГЭС - от 0,1 до 1 МВт1.
  3.  микро-ГЭС - мощностью до 0,1 МВт;
 
фото малой ГЭС
 
Очевидно, что стоимость электроэнергии, выработанной на малых и микро ГЭС, уже сейчас ниже стоимости электроэнергии, выработанной на традиционных типах электростанций, в том числе на газотурбинных, ветровых, АЭС и ТЭС. К тому же из-за постоянно растущих цен на энергоносители стоимость электроэнергии на традиционных электростанциях постоянно повышается. Использование  энергии воды, а в данном случае гидроэнергетического потенциала малых рек будет способствовать децентрализации объединенной энергетической системы и улучшению энергоснабжения отдаленных и труднодоступных районов сельской местности. Именно таким путем пошли страны Евросоюза. Например, в Швейцарии процент производства электроэнергии на малых ГЭС достиг уже 8,3%, в Испании — 2,8%, в Швеции — почти 3%, а в Австрии — все 10%. Тем же путем движутся Китай, ставший за последние десятилетия лидером в строительстве малой гидроэнергетики (около 18-20% всей электроэнергии в стране поставляют более 80 тысяч малых ГЭС) и бывшие советские республики.
 
фото малой ГЭС

Мировая практика развития малой энергетики показывает, что строительство малых ГЭС необходимо вести по трем направлениям:
  •  сооружение малых ГЭС в составе комплексных гидроузлов или энергокомплексов;
  •  восстановление и реконструкция действующих и разрушенных станций с установкой современного автоматизированного оборудования;
  •  создание новых малых ГЭС.
Экономическая целесообразность и эффективность строительства малых ГЭС, например, в Украине была оценена институтом "Укргидропроект" в работе "Схема размещения, технического перевооружения и восстановления малых ГЭС Украины". По данным этой работы в Украине имеется 150 малых ГЭС, из которых 49 действующих, но оборудование которых требует реконструкции или полной замены, а 101 – списанных (недействующих) станций, которые необходимо оснастить новым оборудованием. Потенциал малых рек в Украине составляет как минимум 3 млрд. кВтч в год. Кроме восстановления этих малых ГЭС в Украине могут и должны быть построены новые малые ГЭС.
Удельные капиталовложения на реконструкцию и модернизацию существующих малых ГЭС составляют 600-800 $/кВт а на восстановление списанных ГЭС - 800-1200 $/кВт, что определяет срок их окупаемости в пределах 4-6 лет. В этой связи весьма актуальной становится задача создания современного унифицированного оборудования гидросилового оборудования для малых ГЭС и, в частности, современных проточных частей гидротурбин.. В настоящее время различными фирмами производится разработка современного унифицированного оборудования.
Конструкции применяемые при создании малых ГЭС гидроагрегатов весьма разнообразны: радиально-осевые, пропеллерные, ковшовые. Выбор типоразмера агрегата зависит от величин располагаемых напора и расхода воды и требует индивидуального проектирования ГЭС. По напору гидротурбины классифицируются на:
  1.  низконапорные (осевые горизонтальные и вертикальные прямоточные установки, капсульные турбины);
  2.  средненапорные (радиально-осевые с горизонтальным или вертикальным валом, установки с неподвижным направляющим валом);
  3.  высоконапорные (ковшовые турбины).
Располагаемый напор может составлять величину от 2 до 500 м
 
Агрегат для низконапорной малой ГЭС
 
На рисунке приведен общий вид агрегата для низконапорной малой ГЭС, который включает в себя рабочее колесо гидротурбины с лопастями, соединенное с генератором на постоянных магнитах, который монтируется в плотину ГЭС. Мощность агрегата подобного типа может составлять от 1 до 5 мВт. Далее следует фото агрегата в эксплуатации :
 
Агрегат низконапорной малой ГЭС в эксплуатации

Ну и на последок, на рисунке приведен вид прямоточного агрегата малой ГЭС, в которой ротор гидротурбины совмещен с генератором на постоянных магнитах 

 

Вид прямоточного агрегата малой ГЭС
 
 


AlterPower