- ООО ИТЦ «ДонЭнергоМаш»
- Новокраматорский машиностроительный завод
- НП инженеров «АВОК»
- ООО «АйСиЭм Гласс Калуга»
- Объединенный институт высоких температур РАН
- ОАО «Таганрогский завод «Прибой»
- ООО «Пластик Энтерпрайз»
-
Мобильные микроГЭС
Доля малых рек в энергергетическом потенциале России
Технический возможный гидроэнергетический потенциал рек Российской Федерации составляет 1670 млрд. кВт·ч/год, из них на ГЭС утилизируется лишь 167 млрд. кВт·ч/год (10%).
В Российской Федерации малые реки формируют около половины суммарного объема речного стока России. Около 90% малых населенных пунктов и фермерских хозяйств расположено на территории их водосбора. В связи с этим необходимо использовать их потенциал для водо и энергоснабжения автономных и фермерских хозяйств с применением плотинных микроГЭС.
Диаграмма потенциала регионов для ГЭС
Рисунок 1 — Технический потенциал малых и микроГЭС по регионам РФ, млрд. кВт·ч/год
Основные преимущества существующих микроГЭС
- снижение потерь электроэнергии вследствие приближения энергоисточника к потребителю;
- уменьшение негативного влияния на окружающую среду по сравнению с крупными ГЭС;
- привлечение на их строительство финансовых средств местных бюджетов, деловых структур и физических лиц;
- создание комплексных энергоисточников в сочетании микро ГЭС с солнечными, ветроэнергетическими и биогазовыми установками, а также дизельных, газомоторных и газотурбинных агрегатов или сочетаний, определяемых наличием местных ресурсов.
Недостатки существующих микроГЭС
Существующие конструкции плотинных микроГЭС используют грунтовые и реже бетонные сборные водоподпорные конструкции значительно влияющие на экосистему малых рек в большинстве своем уже зарегулированных. К негативных факторам их воздействия относится:
- заиление русла в верхнем бьефе;
- затопление и подтопление прилегающих к водотоку территорий в период весенних половодий;
- не обеспечивают рекультивационного попуска транспортирующего наносы в нижнем бьеф.
Преимущества разрабатываемых мобильных микроГЭС
Сотрудниками ООО НПП «Донские технологии» разработаны мобильные конструкции микроГЭС, к преимуществам которых относится:
- многократность использования, установка и демонтаж в кратчайшие сроки (от 4 до 24 ч.);
- создание сезонно-действующих водохозяйственных узлов при невозможности строительства традиционных грунтовых и бетонных плотин;
- обеспечение надежноого энергоснабжения, водоснабжения и рекреации в меженный период;
- использование для рыборазведения в качестве временных сооружений.
Конструкции мобильных микроГЭС
Рисунок 2 — а) Рукавная микроГЭС, б) Мобильная микроГЭС с конфузором; в) Многосекционное сооружение МПРГС мощностью от 50 до 150 кВт: 1 — вантовая система; 2 — гибкий флютбет; 3 — водоподпорная оболочка; 4 — гидроагрегат; 5 — гибкий рукав; 6 — водонаполняемая оболочка; 7 — конфузор; 8 — силовое оборудование (генератор и мультипликатор); 9 — блок регулирования
Применение мобильных микроГЭС для электро- и водоснабжения
- равнинные реки глубиной от 0,2 до 1,5 м и расходом в лимитирующий сезон 0,2 ÷ 15 м3/с;
- магистральные и межхозяйственные каналы;
- водопропускные сооружения водохранилищ не энергетического назначения III и IV классов.
Рисунок 3 — Схемы применения мобильных микроГЭС
Основные технико-экономические показатели мобильных микроГЭС
Параметры
Вариант конструкции Мембранная микроГЭС рукавного типа
Мембранная микроГЭС
Многосекционная микроГЭС
Мощность, кВт
5 15 10 25 50 100 Срок установки, ч
6 12 8 24 36 45
Создаваемый напор, м
1÷2 1÷4 1÷2 1÷4 1÷4 1÷4
Удельные расходы, м2/с
0,03÷0,06 0,03÷0,08 0,04÷0,07 0,04÷0,09 0,08÷0,14 0,15÷0,30
Перекрываемый пролет, м
5÷10 10÷20 5÷20 10÷30 10÷40 10÷40
Расход воды, м3/с
0,2÷1,0 0,4÷1,8 0,3÷1,5 0,8÷2,8 1,7÷6,0 3,0÷12,8
Срок службы, лет
10 15 10 20 20 20
Диапазон мощности, кВт
1÷5 5÷15 5÷20 5÷25 10÷50 10÷100
Тип гидрогенератора Пропеллерная турбина* Турбина Банки** Турбина Банки**
*Пропеллерная турбина. Технические характеристики
Параметры
10Пр 15Пр 50Пр 100Пр
Мощность, кВт
0,6÷4,0 2,2-÷10,0 3,5÷15,0 10,0÷30,0 10,0÷50,0 40,0÷100,0
Напор, м
2,0÷4,5 4,0÷10,0 4,5÷12,0 2,5÷6,0 4,0÷10,0 6,0÷18,0
Расход, м3/с
0,07÷0,14 0,10÷0,21 0,10÷0,30 0,3÷0,8 0,4÷0,9 0,5÷1,2
Частота вращения, мин-1
1000 1500 1500 600 750 1000
Ном. напряжение, В
230 400 230, 400 230, 400
Ном. частота тока, Гц 50 50 50 50
**Поперечно-струйная турбина (Банки). Технические характеристики
Параметры Значение
Мощность, кВт
до 100
Напор, м
1,5-200
Расход, м3/с
0,2-3,5
Частота вращения, мин-1
150-500
Номинальное напряжение, В 230, 400
Номинальная частота тока, Гц
50
Опыт использования мобильных микроГЭС
Рисунок 4 — Опыт внедрения мембранно-вантовых ГЭС на малых реках Ростовской областиРисунок 5 — Внедренное сооружение в фермерском хозяйстве Аксайского района Ростовской области
Рисунок 6 — МикроГЭС мощностью 5 кВт на реке Гизельдон, Республика Северная Осетия — Алания
Видео, описывающие основные результаты разработки конструкций мобильных микроГЭС, представлено ниже:
Мобильные микроГЭС включены в состав энергетического комплекса для автономного энергоснабжения загородного поселка.
Брошюру, включающую краткую информацию о разрабатываемых микроГЭС Вы можете скачать по ссылке.
20 Апр 2014
Рубрика: Текущие НИР и ОКР