Меню

Гэс малой мощности россии



Мини ГЭС

Пост опубликован: 24 апреля, 2017

Мини ГЭС – это малая гидроэлектростанция, которая вырабатывает не большое количество электрической энергии.

Принцип работы мини ГЭС

Принцип работы малых гидроэлектростанций ничем не отличается от принципа работы станций большой мощности. Вода водного образования, реки, озера, водохранилища, под действием напора, создаваемого своей массой, перемещается в заданном направлении и поступает на лопасти гидравлической турбины. Турбина передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора, который вырабатывает электрический ток.

Напор воды создается путем строительства плотины или естественным течением воды, либо обоими способами одновременно.

Принцип работы

Классификация устройств

Малыми считаются гидроэлектростанции вырабатывающие мощность до 5,0 МВт.
Существующие малые гидроэлектростанции классифицируются по:

1. Принципу действия

  • Использование «водяного колеса» – в этом случае приемное колесо помещается в водную среду параллельно поверхности воды, при этом погружается лишь частично. Водные массы осуществляя давление на лопасти колеса, приводят его во вращательное движение, которое передается на вращательное движение генератора.
  • Гирляндная конструкция – в данной варианте устройства с противоположных берегов прокладывается трос, на который жестко крепятся роторы. Массы воды поступательно перемещаясь вращают роторы. Вращательное движение роторов передается на трос, который, в свою очередь, вращаясь передает свое вращательное движение на вращательное движение генератора. Генератор устанавливается на берегу.
  • С ротором Дарье – основой работы устройств данного типа является разность давлений на лопастях ротора. Разность давлений создается путем обтекания водой сложных поверхностей ротора.
  • С пропеллером – принцип действия аналогичен работе ветрового генератора, с разницей в том, что в случае мини ГЭС лопасти помещены в водную среду.

2. Возможности применения

  • Промышленное использование (180 кВт и выше) — используются для электроснабжения предприятий или реализации потребителям.
  • Коммерческое использование (до 180 кВт) — используют для электроснабжения мало энергоемких предприятий и группы домов.
  • Бытовое использование (до 15 кВт) — используются для электроснабжения индивидуальных домов и малых объектов.

3. По конструкции турбины

  • Осевые – в агрегатах этой конструкции вода движется вдоль оси турбины и попадет на лопасти, которые приходят во вращение.
  • Радиально-осевые – в этой конструкции вода изначально движется радиально по отношению оси турбины, а затем в соответствии с осью ее вращения.
  • Ковшовые — вода поступает на поверхность ковша (лопатки) через сопла, благодаря которым скорость воды увеличивается, она ударяется о лопатку турбины, турбина вращается, в работу вступает следующая лопатка и процесс продолжается
  • Поворотно-лопастные — лопасти поворачиваются вокруг своей оси одновременно с вращением турбины.

4. По условиям монтажа

princip

  • Высоконапорные, при перепаде более 60 метров;
  • Средненапорные, с перепадом от 25 до 60 метров;
  • Низконапорные, с перепадом до 25 метров.

Плюсы и минусы устройства

К преимуществам использования можно отнести:

  • Экологическую безопасность установок для окружающей среды;
  • Неисчерпаемый источник энергии;
  • Низкая стоимость вырабатываемой энергии;
  • Автономность работы установок;
  • Надежность установок;
  • Продолжительный срок эксплуатации.

К минусам использования относятся:

  • Потенциальная опасность для обитателей водных объектов;
  • Ограниченная возможность условий монтажа установки.

Производители установок и оборудования

Производством оборудования для мини ГЭС занимается ограниченное количество предприятий как в нашей стране, так и за рубежом. Объясняется это ограниченностью применения малых гидроэлектростанций обусловленную малым наличием необходимых водных объектов, а также тенденциями развития энергетики в разных странах.

Из зарубежных фирм успешно работающих в этой области бизнеса это

  • «CINK Hydro-Energy» Республика Чехия – выполняет весь комплекс работ от проектирования и поставки оборудования, до монтажа и запуска установок в работу.
  • «Micro hydro power» Китай – производит и реализует комплекты оборудования для небольших установок бытового применения.
  • Инженерно-техническая фирма ОсОО «Гидропоника» г. Бишкек, Кыргызстан. Компания производит и реализует гидрогенераторы для малых ГЭС.

В России на этом рынке работают

  • ООО «АЭнерджи» г. Москва. Компания занимается поддержкой развития альтернативных источников энергии. В области малой гидроэнергетики компания предлагает весь спектр услуг от проектирования до сервисного обслуживания сданных установок.
  • Межотраслевое научно-техническое объединение «МНТО ИНСЭТ» г. Санкт-Петербург. Фирма занимается проектированием и разработкой оборудования для мини ГЭС, изготовлением и монтажом своей продукции. В линейке выпускаемой продукции имеется:
    • Мини ГЭС с пропеллерным рабочим колесом мощность от 5,0 до 100 кВт;
    • Мини ГЭС с диагональным рабочим колесом, мощностью 20,0 кВт;
    • Мини ГЭС с ковшовым рабочим колесом мощностью до 180 кВт;
    • Гидроагрегаты для малых ГЭС.
  • Компания «НПО Инверсия» г. Екатеринбург. Фирма производит оборудование и комплекты мини ГЭС мощностью до 10 кВт.

Мини ГЭС своими руками

Для того чтобы изготовить своими руками необходима смекалка, умение работать руками и водный объект,да кое-что по мелочам, как то автомобильный генератор, колесо от любого средства передвижения и передаточный механизм (шкивы, шестерни, зубчатая передача).

Самодельная МиниГЭС

В начале необходимо изготовить водяное колесо. Для этого берется колесо от велосипеда, мотоцикла или автомобиля. По диаметру колеса крепятся лопасти, для это можно использовать любой материал, лишь бы он был прочным и не гнулся – железо, фанера, твердый пластик, эбонит и т.д. Крепить лучше всего болтовым соединением, чтобы была возможность заменить поврежденные в процесс работы лопасти. Лопасти располагаются на равном расстоянии друг от друга.

Читайте также:  Субару импреза нет мощности

Изготавливается каркас, на котором закрепляется колесо. В местах крепления к каркасу необходимо предусмотреть установку подшипников в которые вставляется ось вращения колеса. На один конец оси монтируется большой шкив или большая по размеру звездочка. На ось генератора насаживается малый шкив или меньшая звездочка.

Самодельная МиниГЭС3

Вариант самодельной мини ГЭС с вертикальной установкой колеса

Колесо помещается в воду, это может быть вертикальная установка в плоскости перпендикулярной поверхности воды, либо горизонтальная – когда колесо погружается в воду целиком. Во втором случае необходимо учесть, что колесо должно быть погружено в воду не более чем на 2/3 толщины диска.
Шкивы между собой соединяются посредством ремня, а звездочки посредством цепи.

Система готова к работе.

Источник

Гэс малой мощности россии

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

  • Recent Entries
  • Archive
  • Friends
  • Profile
  • Memories

Cisco

Почему в России не развивается возобновляемая энергетика? Часть 2. Практика. Малые ГЭС

В первой части работы я изложил причины того, почему энергетика на ВИЭ не развивается. Посмотрим, подтверждаются ли эти выкладки на практике.

Для начала, некоторые общие цифры, изложенные в официальном документе под названием “Схема и программа развития единой энергетической системы России”, ознакомиться можно тут http://minenergo.gov.ru/upload/iblock/71c/71c1d623a77ee33379d1cdaa82c30146.zip

Так вот, исходя из данного документа, в настоящее время в единой энергосистеме России имеется 9,6 МВт (девять целых и шесть десятых мегаватта) энергомощностей на ВИЭ. Эта цифра не включает в себя мощность ГЭС, в т.ч. и малых (44426,3 МВт на 2009 год), а также ВИЭ-энергетику в изолированных энергосистемах (например, на Камчатке). Тем не менее, эта цифра говорит о том, что ВИЭ-энергетики в России, по большому счёту, нет. И не планируется – исходя из того же документа, до 2016 года ввода новых мощностей на ВИЭ в единой энергосистеме не будет.

Теперь конкретика. Пройдемся по различным типам ВИЭ и посмотрим, как обстоит с ними дело.

Малыми гидроэлектростанциями в России считаются ГЭС мощностью менее 25 МВт. Отдельно выделяют т.н. бесплотинные ГЭС, не создающие напора путём плотины либо деривации и работающие на естественном напоре реки. По сравнению с большой гидроэнергетикой, малые ГЭС как правило не имеют существенных водохранилищ и площадей затопления, а также могут возводиться в относительно короткие сроки. Однако, у малых ГЭС есть и минусы – они не могут регулировать сток и их выработка полностью зависит от гидрологического режима реки, в результате чего в межень такие ГЭС резко снижают выработку, а то и полностью останавливаются. По малым ГЭС имеется большой опыт их сооружения, производится оборудование, существует хороший задел проектно-изыскательских работ. Именно малые ГЭС в настоящее время составляют большую часть всей ВИЭ – энергетики в России, по моим подсчетам работающих малых ГЭС у нас не менее 250 МВт (что, впрочем, составляет ничтожную часть от мощностей “большой” гидроэнепргетики). Очень много малых ГЭС было построено в 1930-х – 1950-х годах, но в 1970-х большая часть из них была выведена из эксплуатации и демонтирована в связи с убыточностью эксплуатации. Остались главным образом относительно крупные станции, мощностью от нескольких МВт, а также ГЭС, встроенные в различные гидротехнические объекты, вроде ГЭС канала им.Москвы.

“Классические” малые ГЭС используют обычные для гидроэнергетики способы концентрирования водной энергии путём создания напора плотиной или (что чаще) деривацией. Фактически, такая малая ГЭС является масштабно уменьшенной копией обычной, “большой” гидроэлектростанции. Наиболее эффективно сооружение малых ГЭС в горных районах на небольших реках, имеющих значительные падения.

Однако, в России малая гидроэнергетика развивается крайне слабо. Рассмотрим текущее состояние дел в этой области.

Малые ГЭС РусГидро

Безусловно, лидером в области развития нетрадиционной энергетики в России является ОАО “РусГидро”, которому в наследство от РАО ЕЭС перешли как действующие ВИЭ-электростанции, так и проектные наработки в этой области, ну и в целом миссия по продвижению ВИЭ в нашей стране.

Во времена РАО ЕЭС малая гидроэнергетика развивалась на Северном Кавказе, особенно – в Дагестане, где с середины 1990-х годов было введено в строй 5 малых ГЭС, а также разработана технология “Прометей” строительства унифицированных малых ГЭС. В 2007 году по данной технологии были построены сразу три малых ГЭС – Амсарская, Аракульская и Шиназская. Строительство малых ГЭС считалось важной задачей – согласно утвержденной инвестиционной программе, в 2008 году планировалось ввести 10 МВт на малых ГЭС, и далее вводить по 50 МВт на них ежегодно.

Поначалу, эти планы вроде бы выполнялись – специально для строительства малых ГЭС был организован фонд “Новая энергия”, сообщалось о проектировании сразу 17 малых ГЭС — http://www.rushydro.ru/press/news/2403.html , по первым станциям даже было заказано оборудование — http://turboengineering.ru/vse_novosti/novosti_company/mges_fiagdon/

Однако, в 2008 году ни одной новой малой ГЭС в РусГидро введено не было, официально по причине задержек с поставками оборудования. В 2009 году эти ГЭС также введены не были, и вообще, о малых ГЭС в РусГидро вспоминать практически перестали. Фонд “Новая энергия” фактически прекратил своё существование. Формально, малой можно считать введённую в 2009 году Головную ГЭС Зарамагского каскада, фактически же эта станция мощностью 15 МВт является неразрывной частью гидроэнергетического комплекса, главным элементом которого будет строящаяся Зарамагская ГЭС-1 мощностью 342 МВт. Кроме того, была пущена малая Эшкаконская ГЭС в Карачаево-Черкессии, но это особый случай, данная станция была начата строительством еще в 1980-х, но так и не достроена. Перспективы строительства новых малых ГЭС РусГидро совершенно не ясны – в 2010 году, судя по всему, будет введена в строй малая Егорлыкская ГЭС-2 мощностью 14 МВт (долгострой, начатый ещё в 1994 году), а вот будет ли что-либо строиться дальше – покрыто завесой тумана.

Читайте также:  Мотор от насосной станции мощность

Уже имеющиеся у “РусГидро” малые ГЭС старой постройки поддерживаются в работоспособном состоянии, но нельзя сказать, что компания нацелена на их реконструкцию. Более того, две малые ГЭС были списаны и демонтированы как экономически неэффективные – Садовая ГЭС в Карачаево-Черкессии и Советская ГЭС в Кабардино-Балкарии (впрочем, последняя по вполне уважительной причине – после пуска Аушигерской ГЭС Нижнее-Черекского каскада этой станции стало банально не хватать воды). Из всех старых малых ГЭС компании, пока повезло лишь Мухольской ГЭС в Кабардино-Балкарии, которая проходит комплексную реконструкцию. Другие станции продолжают работать на совершенно антикварном оборудовании – например, гидроагрегатам Гизельдонской ГЭС в этом году исполнилось 76 лет, на Беканской и Курушской ГЭС стоят трофейные гидроагрегаты времен Великой Отечественной войны, на Дзау ГЭС – американские гидроагрегаты, поставленные по ленд-лизу, и т.п. Впрочем, собственники других малых ГЭС России также не торопятся обновлять их оборудование – на малых ГЭС, эксплуатируемых ФГУП “Канал имени Москвы” работают гидроагрегаты 1930-х годов, та же ситуация с Акуловской и Листвянской ГЭС “Мосводоканала”, на Верхотурской ГЭС “ТГК-9” работают трофейные немецкие гидроагрегаты, ну а рекорд, пожалуй, принадлежит ГЭС Хямекоски “ТГК-1” – на ней до сих пор эксплуатируются гидроагрегаты 1903 года выпуска!

Малые ГЭС Башкирэнерго

С 1999 по 2005 год “Башкирэнерго” ввело в строй 8 малых ГЭС различной мощности – от 0,05 до 0,7 МВт. После 2005 года интерес к малым ГЭС у “Башкирэнерго”, судя по всему, пропал — http://www.bashkirenergo.ru/company/prod.asp

Толмачевский каскад

Каскад из трех малых ГЭС на реке Толмачева на Камчатке начали строить в 1997 году. Инициаторами проекта выступали рыболовецкие компании, заинтересованные в устойчивом энергоснабжении своих предприятий в Усть-Большерецком районе, в то время образующем изолированный энергоузел. В 1999 году пустили ГЭС-1 мощностью 2 МВт, в 2001 – ГЭС-3 мощностью 18,4 МВт. Затем начались проблемы – вместо квот на вылов рыбы были введены аукционы, и деньги у инвесторов закончились. В итоге каскад достраивается за счет средств федерального бюджета. Строительство самой мощной станции каскада – ГЭС-2 мощностью 24,8 МВт превратилось в долгострой с постоянно переносимыми сроками пуска, по последним данным станция должна быть пущена в текущем году, а что будет по факту – сказать сложно. Есть проект ГЭС-4 мощностью 10 МВт, что будет с ней – совсем непонятно. Были планы передать весь каскад “РусГидро” путем взноса в ее уставной капитал при допэмиссии, но данная идея судя по всему реализована не была.

Урухский каскад

В 2007 году правительство Северной Осетии и группа компаний “Меркурий” (структура Игоря Кесаева) подписали соглашение о строительстве в Бассейне реки Урух 17 малых ГЭС общей мощностью 240 МВт, причем первую очередь из 8 ГЭС планировалось ввести к 2012 году. В 2009 году была введена первая ГЭС комплекса – Фаснальская, мощностью 6,4 МВт. Что дальше – непонятно, новостей о реализации проекта нет, но вполне очевидно, что к 2012 году никаких 8 ГЭС там не будет. Впрочем, руководству Северной Осетии удалось включить данный проект в стратегию развития Северо-Кавказского федерального округа, так что может что и выйдет в итоге.

Малые ГЭС Дагестана

Кроме “РусГидро”, активность в вопросе строительства малых ГЭС в Дагестане проявило ОАО «Межрегиональная энергетическая компания». Был разработан проект строительства 9 малых ГЭС — http://investrd.ru/investproject/tek/113-2009-09-10-10-16-55.html , в качестве проектировщиков некоторых из них была приглашена французская фирма «Мекамиди». 11 июня 2008 года с помпой заложили первый куб бетона в основание Цудахарской ГЭС мощностью 3,6 МВт, заодно присвоив ей имя Магомеда-Салама Умаханова. На этом все и закончилось. Впрочем, в августе 2010 года появились сообщения, что на стройплощадке все-же начинается шевеление. По остальным ГЭС дело не дошло даже до этого, хотя заявлений о том, что “вот-вот” начнем строить, хватало. Опять же, проект включен в стратегию развития Северо-Кавказского федерального округа.

Кроме перечисленных, построено в основном за счет местных властей несколько малых ГЭС в республике Алтай, в Ульяновской и Свердловской областях. Плюс куча проектов, оставшихся на бумаге. Вот, собственно, и все, при том что из всех ВИЭ малые ГЭС наиболее перспективны, поскольку хорошо отработаны и имеется масса подходящих под них створов с хорошими перепадами, особенно на Северном Кавказе, Урале, Алтае, Карелии.

Источник

Малая гидроэнергетика в России

Малая гидроэнергетика в России

В России к малой гидроэнергетике относят бесплотинные гидроэлектростанции (ГЭС), мощность которых не превышает 30 МВт, а мощность единичного гидроагрегата составляет менее 10 МВт.

Читайте также:  Поволжья где сосредоточены основные нефтеперерабатывающие мощности

Нынешнее состояние и перспективы

В России к малой гидроэнергетике относят бесплотинные гидроэлектростанции (ГЭС), мощность которых не превышает 30 МВт, а мощность единичного гидроагрегата составляет менее 10 МВт. Такие ГЭС, в свою очередь, делятся на:

  • микро-ГЭС (мощностью от 1.5 до 100 кВт);
  • малые ГЭС (мощньстью от 100 кВт до 30 МВт).

Примеры малых ГЭС в России: Республика Тыва – МГЭС установленной мощностью 168 кВт; Республика Алтай – МГЭС мощностью 400 кВт; Камчатская область — ГЭС-1 мощностью 1.7 МВт на реке Быстрая, каскад Толмачевских ГЭС.

Микро- и малые ГЭС играют большую роль в энергоснабжении отдаленных районов, являющихся энергодефицитными и занимающих до 40% территории России. Развитие малой гидроэнергетики в регионах обеспечивает:

  • создание собственных региональных генерирующих мощностей и снижение дефицита электроэнергии в регионе;
  • надежное электроснабжение качественной электроэнергией населенных пунктов в удаленных районах и на концевых участках магистральных линий электропередачи;
  • достижение экономической и социальной стабильности в населенных пунктах, которые до настоящего времени не подключены к единой энергетической системе;
  • снижение дотационности регионов, связанной с закупкой и завозом топлива в труднодоступные районы.

Одним из главных преимуществ малых гидроэлектростанций (МГЭС) эксперты называют общественное отношение к подобным проектам. Такие станции наносят экологии гораздо меньше вреда, чем большие ГЭС. Среди других преимуществ выделяется также благоприятное влияние МГЭС на региональное развитие и стимулирование бизнеса за счет рынка малой гидроэнергетики.

В настоящее время действующие на территории России малые ГЭС обеспечивают около 2.2 млрд. кВт·ч/год, а их технических потенциал оценивается в 382 млрд. кВт·ч/год.

Природные условия, характерные для европейской части России, могут обеспечить выработку электроэнергии на малых ГЭС, полностью удовлетворяющую потребности районов, экономика которых ориентирована на сельхозпроизводство. Строительство малых ГЭС позволит также эффективно использовать водные ресурсы рек в целях водоснабжения, рыболовства, транспорта и пр.

Перечень потенциальных источников энергии для малой гидроэнергетики необычайно широк. Это небольшие реки, ручьи, естественные перепады высот на озерных водосбросах и на оросительных каналах ирригационных систем. Турбины малых ГЭС можно использовать в качестве гасителей энергии на перепадах высот питьевых и других трубопроводов, предназначенных для перекачки различных видов жидких продуктов. Кроме того, установка небольших гидроэнергоагрегатов возможна на технологических водотоках, таких как промышленные и канализационные сбросы.

Подсчитано, что энергетический потенциал малой гидроэнергетики в России превышает потенциал таких возобновляемых источников энергии, как ветер, солнце и биомасса вместе взятых. Однако Россия, обладая таким громадным потенциалом, в настоящее время в силу ряда причин значительно отстаёт от других стран в использовании этого ресурса.

Таблица 1. Потенциал МГЭС в РФ (млрд. кВт·ч/год)

Федеральный округ Теоретический потенциал Технический потенциал
Северо-Западный 48.6 15.1
Центральный 7.6 2.9
Приволжский 35 11,4
Южный 50.1 15.5
Уральский 42.6 13.2
Сибирский 469.7 153
Дальневосточный 452 146
Итого по России 1105.6 357.1

В качестве основных факторов ускорения развития малой гидроэнергетики в России можно назвать:

  • аварии, участившиеся в энергосистеме страны (гидроагрегаты могут быть источниками автономного питания);
  • требования экологичности вырабатываемой энергии, которые стали особенно актуальными в связи с введением в действие Киотского протокола.

Первоочередными объектами рассмотрения для сооружения МГЭС являются существующие и незадействованные гидроузлы. По предварительным оценкам, 58% средних и 90% небольших водохранилищ страны (это 20 и 1 млн. м3 соответственно) не используются для выработки электроэнергии.

Энергоэкологической нишей для малых ГЭС может стать водоснабжение промышленности городов и пр. В системах водоснабжения на участках трассы с большой разницей отметок поверхности вместо различного рода шахтных сопряжений, энергогасителей и других сооружений могут быть построены микро-ГЭС. При расходах воды в пределах от 5 до 100 л/с их мощность может достигать от 20 до 200 кВт.

Рентабельность малых ГЭС обеспечивается упрощением схемы их управления (например, за счет балластной нагрузки) и работы без обслуживающего персонала. Эффективность МГЭС может быть повышена также за счет многоцелевого использования ее сооружений, а также при выдаче мощности в местную сеть (без длинных ЛЭП).

Программа развития малой гидроэнергетики

В настоящее время ОАО «ГидроОГК» (www.gidroogk.ru, крупнейшая федеральная гидроэлектрогенерирующая компания) разрабатывает комплексный план развития малой гидроэнергетики на 2008–2010 годы и на перспективу до 2020 года, предусматривающий ввод до 2010 года более 300 МВт установленной мощности. Основные створы сосредоточены в Центральной части, на Северо-западе России, в Поволжье, на Урале и на Кавказе (более 290 створов).

Таблица 2. План ввода мощностей

Год МВт
2007 5
2008 20
2009 125
2010 150
2011–2020 не менее 700
Итого к 2020 г. не менее 1000

Целью данной программы является реализация экономически эффективных проектов в области строительства и реконструкции МГЭС суммарной (общей) установленной мощностью не менее 1000 МВт в период до 2020 года, а также привлечение частных инвестиций в реализацию проектов.

Таблица 3. Проекты строительства малых ГЭС

Установ-

ленная мощность, МВт

Средне-

годовая выработка, млн. кВт·ч

Источник