Микро гидроэлектростанции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Микро ГЭС

Назиров Д.Н.

Юсупов Х.Х.

К категориям микро ГЭС относят гидроэлектрические станции мощностью менее 100 кВт, при этом мощность одного гидроагрегата, до 50 кВт.

Микро ГЭС - один из наиболее ранних видов ГЭС в истории развития гидроэнергетики. Они были прообразом крупных гидроэлектростанций и выполняли зачастую роль моделей крупных гидротурбин. Сооружения микро ГЭС является прекрасной альтернативой для энергоснабжения изолированных от энергосистемы (или требующих резервирования) потребителей, число которых в Таджикистане еще множество.

Например микро ГЭС мощностью 50 кВт может обеспечить электроэнергией сельский поселок с населением 100 человек. Самое широкое применение микро ГЭС могут найти для обеспечения электроэнергии стационарных сельских потребителей и объектов отгонного животноводства, горно-добывающих и геологоразведочных объектов, туристических комплексов, военных и много других объектах.

В настоящее время энергоснабжения мелких рассредоточенных потребителей в основном применяются дизельные и бензоэлектрические агрегаты. Наряду с важными преимуществами по транспортабельности, автоматическому регулированию, простоте пуска и остановки эти агрегаты имеют существенные недостатки - загрязнение окружающей природной среды выхлопными газами и топливом, сложность доставки топлива на большие расстояния, необходимость постоянного обслуживания, высокий уровень шума. энергоснабжение дизельный выхлопной газ

Наибольшее число изолированных электропотребителей сосредоточено в горных районах Таджикистана.

Сооружения микро ГЭС возможно при размещении их для попутного получения электроэнергии на водосбросах, на малых реках, на каналах. Недостатком микро ГЭС является то что в зимнее время обычно малые реки практически не имеют стока, следовательно необходимо чтобы потребление электроэнергии в летный период было больше зимней. В некоторых случаях целесообразно применение микро ГЭС в комплексе с ветроэнергоустановкой. Создание таких энергокомплексов является одним из перспективных направлений разработок.

Применительно к различным природным условиям можно выделить два типа микро ГЭС: реализующих потенциальную энергию или кинетическую энергию водотока.

Примерами первого типа являются микро ГЭС с традиционным оборудованием, русловое либо деривационные (рисунок 1).

Полную мощность протекающего воды под напором определяется по формуле (1.1).

N = g ?Q ? H (1.1)

где _{N -}мощность протекающего воды, кВт; _{g -} свободного падения, м/с;

Q _-расход, м³ /с , H _-напор, м.

Микро ГЭС второго типа устанавливаются непосредственно в водотоке их примерами являются гирляндные микро ГЭС конструкции Б. С. Блинова. (рисунок 2).

Гирляндные микро ГЭС создавались для работы на больших и малых водотоках, каналах. Условиями для их использования являются возможность свободного обтекания гидротурбины водным потоком и отсутствие специальной гидросооружений. Поперечная конструкция применяется на реках с широким руслом, торцевая на реках малой ширины (турбины поперечна и торцевая приведены на рисунке 2.1). Поперечная гирляндная микро ГЭС состоит из нескольких гидротурбин, жестко закрепленных на стальном тросе (выполняющем роль гибкого вала), редуктора и гидрогенератора. Трос с гидротрубинами располагается в воде поперек реки и удерживается на обеих берегах якорями или анкерными опорами. Сила лобового сопротивления сопротивления гирлянды гидротурбин при обтекании ее водным потоком натягивает трос. Благодаря этому гирлянда не отпускается на дно реки и создается условия для передачи крутящего момента от гидротурбин к тросу, а от него редуктору, расположенному на берегу. Мощность одногирляндной микро ГЭС, составленной из поперечных гидротурбин, определяется по формуле (1.2).

V3

N = D? L? Размещено на http://www.allbest.ru/

?з_н ?з_р ?з_г (1.2).

2

где _{N -} мощность на клеммах гидрогенератора, кВт; _{D -}диаметр гидротурбины, м; _{L -}длина активной части гирлянды, м; _{V -}скорость водного потока, м/с; з_н -коэффициент, характеризующий качество профиля гидротурбины (для турбины Е.С. Бирюкова з_н =0,46); з_р , з_г - КПД, равный для редуктора 0,7-0,9 и генератора 0,75-0,9 соответственно.

В зависимости от соотношения необходимой мощности и параметров водотока выбирается число устанавливаемых гидротурбин.

К достоинствам микро ГЭС можно отнести:

-простоту конструкции;

-автоматическое управление;

-отсутствие дежурного персонала;

-микро ГЭС могут функционировать как независимо от централизованного энергохозяйства, так и составе энергосистемы. -для работы микро ГЭС не требуются создание водохранилищ, которые могу привести к затоплению местностей.

К недостаткам микро ГЭС можно отнести:

-русла небольших рек и ручьев часто пересыхают летом и промерзают зимой; -строительство полноценной, пусть даже и небольшой гидроэлектростанции, способной исправно снабжать загородный коттедж электрической энергией круглый год, обходится недешево.

Литература

1. Ясинский В.А., Мироненков А.П., Сарсембеков Т.Т. Современное состояние и перспективы развития малой гидроэнергетики в странах СНГ Алматы: Евразийский банк развития, 2011. - 36 с.

2. Четошникова Л.М. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: Учебное пособие. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2010. - 69 с.

3. Стафиевская В.В., Велентеенко А.М., Фролов В.А. Методы и средства энерго - и ресурсосбережения: Электрон. учеб. пособие. - Красноярск: ИПК СФУ, 2008. - 430 с.

4. Михайлов Л.П. Малая гидроэнергетика.- М.: Энергоатомиздат,1989. - 184 с.

Размещено на Allbest.ru