В России строятся малые ГЭС. Малые гэс россииМалые ГЭС России - Ю а вьюин Скороход'с джорналА давайте-ка сегодня про малые ГЭС поговорим. Про те самые, которых уже почти не осталось в эксплуатации, про те, чьи остовы и полуразрушенные плотины встречаются в самых разных уголках нашей страны. Каким образом они появились, для чего возводились и почему затем в массе своей канули в Лету, оставив после себя лишь живописные руины и немногочисленные черно-белые фото? Чтобы разобраться нам придётся обратиться к истории развития электроэнергетики в России, и начнём мы с самого начала, когда зажглись первые лампочки царской России. В конце 70-х — начале 80-х годов XIX века, с изобретением генераторов постоянного тока и электроламп, появились и ранние проекты точечной электрификации (а точнее освещения и иллюминации). Как и любой инновационный проект, электричество стоило немалых денег, и появлялось прежде всего там, где эти деньги готовы были платить. Неудивительно, что первые лампы осветили Невский проспект, Литейный мост, Кремль, Зимний дворец и Эрмитаж, а вместе с ними неподалёку появились мини-электростанции, состоящие из нескольких котлов, пар которых вращал турбины динамо-машин. А. П. Боголюбов. Иллюминация Кремля [по случаю коронации Александра III]. 1883 г. К концу 80-х маломощные генераторы появляются на производствах, в преуспевающих магазинах, в домах обеспеченных жителей. В это же время открываются первые районные электростанции (Георгиевская, Городская, Университетская, Дворцовая), обслуживающие конкретные объекты или потребителей в радиусе километра. Электричество всё так же используется лишь для освещения, по проводам течёт постоянный ток, и ни о какой единой энергосистеме не идёт и речи. Слева. Георгиевская электростанция на Б. Дмитровке. Ныне Новый Манеж. 1903 г. Фото http://pastvu.com/Справа. Электростанция Жигулёвского пивоваренного завода в Самаре. 1898 г. Фото http://историческая-самара.рф/ Новый толчок распространению электричества дали появившиеся в 90-х годах XIX века первые массовые генераторы переменного тока. Их использование позволило снизить потери на передачу, а соответственно увеличить максимальную протяженность линии и вместе с тем нарастить мощность станций. Также расширилась сфера применения электричества, промышленное оборудование стало массово переходить на электротягу, в ряде городов открылись трамвайные линии. До конца XIX века в Москве и Петербурге были запущены несколько электростанций переменного тока, мощность которых уже измерялась мегаваттами. Слева. Прокладка кабеля на Софийской набережной. Фото http://so-l.ru/Сверху. Трамвай на улице Москвы. Фото http://so-l.ru/Снизу. Машинный зал электростанции на Раушской набережной. 1911 г. Фото http://pastvu.com/ В это же время появляются первые ГЭС. Зыряновский рудник на Алтае для собственных нужд запускает станцию мощностью 150 кВт, Охтинский пороховой завод под Петербургом строит ГЭС на 300 кВт. Гидростанция «Белый уголь», между Кисловодском и Ессентуками, несёт электрический свет на улицы прилегающих курортов, приводит в движение трамваи и питает насосы, поднимающие минеральные воды. Слева. ГЭС на реке Подкумок. Открытка начала XX века.Справа. ГЭС Охтинского порохового завода. 1912 г. Фото http://pastvu.com/ В течение первого десятилетия XX века процесс строительства городских электростанций охватывает регионы Российской империи, появляются электростанции в Курске, Ярославле, Чите, Владивостоке и многих других крупных городах. Растут мощности, модернизируются существующие электростанции, совершенствуются механизмы передачи электроэнергии, электричество находит всё новые и новые области применения. К 1917 г. мощность всех 78 ГЭС Российской империи составляла около 17 МВт, из них две (Алавердинская и Гиндукушская) имели мощность свыше 1 МВт. Кроме того, в стране насчитывалось до двух тысяч мелких гидротурбинных установок, работавших на механические приводы, и около 40 тысяч мельниц с водяными колесами мощностью в среднем 10 л.с. Слева. Генераторы Гиндукушской ГЭС — самой мощной гидростанции Российской империи. Ныне находится на территории Туркменистана. 1911 г. Фото С. М. Прокудина-Горского.Справа. Водяное колесо небольшой мельницы в Абхазии Но если ты был жителем села, то в твоей избе по-прежнему горела свеча и лучина, в хозяйстве господствовал ручной привод, а из средств механизации была разве что лошадь. Третий этап развития электроэнергетики начался уже при Советской власти. Сразу после революции был разработан и принят план ГОЭЛРО (ГОсударственная ЭЛектрификация РОссии), по которому растущие потребности в электричестве со стороны набирающей обороты советской промышленности, должны были опережающими темпами обеспечиваться генерирующими мощностями. Плакат А. Лемещенко «План ГОЭЛРО» (из триптиха). 1967 г. Фото RIA Novosti archive, image #763450 / RIA Novosti / CC-BY-SA 3.0, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17824956 Тут важно отметить, что процесс этот был вполне естественным, а не так, что при царе страна была с сохой, а потом пришёл Ленин, распедалил ситуацию и начал строить станции направо-налево. Авторами плана в большинстве были те же специалисты, которые при царе занимали соответствующие должности. Так или иначе, план ГОЭЛРО предусматривал строительство в течение 10-15 лет 30 крупных электрических станций (20 ТЭС и 10 ГЭС) в различных районах страны от Урала до Кавказа, призванных создать энергетический каркас для обеспечения электричеством строящихся предприятий. Волховская ГЭС — одна из первых ГЭС, построенных по плану ГОЭЛРО. Фото Wilson44691 - собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7055784 Но решать вопросы крестьянина со свечой и лучиной, осуществлять электрификацию сельского хозяйства предполагалось «на основе широкого использования местных энергоресурсов, в частности гидроэнергии малых рек». Так бы сказал Первый канал, если бы он существовал в те времена. А на житейском уровне всё было куда проще – до 1954 года действовали серьёзные ограничения по подключению сельскохозяйственных районов к государственным энергосистемам, и в большинстве случаев единственным источником электроэнергии на селе были те самые малые ГЭС. Как правило станции строились по достаточно слабым проектам, зачастую не учитывающим реальные гидрологические условия. Материалы были преимущественно местными, в ход шло буквально всё, что попадалось под руку, зачастую в ущерб качеству. Оборудование не было стандартизировано и изготавливалось местными заводами, и турбина, к примеру, вполне могла иметь деревянные лопатки. ГЭС на реке Протве в с. Борисово Можайского района. Построена в 30-е годы в рамках плана ГОЭЛРО. Фото http://pastvu.com/ Немудрено, что после снятия запрета в 1954-м году большинство малых ГЭС были выведены из эксплуатации и разобраны, а построено их было немало. За период до 1941 года было запущено около 950 малых ГЭС средней мощностью 35 кВт, а в послевоенное время их количество увеличилось до максимальных 6614 в 1952-м году. Средняя мощность при этом возросла незначительно, до уровня 40 кВт. Фотоmaxzhukov Типичный пример станции довоенной волны – первая малая ГЭС Липецкой области, построенная в 1923 году у села Курапово. На станции работала всего лишь одна водяная турбина системы «Френсис», с лопатками из морёного дуба, спаренная с генератором мощностью 76 кВт. Станция проработала до 1953 года, когда неподалёку была открыта Троекуровская ГЭС мощностью 500 к Вт. Остатки плотины и коробку «машинного зала» и сейчас можно увидеть на Красивой Мече. В начале 50-х годов XX века был взят курс на строительство более крупных, а соответственно более экономичных и надёжных, станций. Те, что побольше назывались сельскими ГЭС (мощность в среднем 440 кВт), те, что поменьше – межколхозными (около 300 кВт). Только в 1951–1953 гг. в разных районах страны было построено по сотне с небольшим тех и других. Одной из них была упомянутая выше Троекуровская ГЭС. Временные решения сменил научный подход. Гидроэнергоресурсы местного значения и возможность их освоения были посчитаны, для проектирования малых станций была создана отдельная структура «Гипросельэлектро», а всесоюзным институтом гидромашин была разработана номенклатура турбин для небольших ГЭС, производством которой и занялись Щелковский завод и «Уралгидромаш» (г. Сысерть). Но централизованное энергоснабжение не стояло на месте, к 70-м годам были введены в строй десятки крупных гидро- и теплоэлектростанций, дефицит энергоресурсов остался в прошлом, и строительство малых ГЭС в стране практически остановилось. Большая часть действующих малых ГЭС была заброшена из-за относительно высокой себестоимости вырабатываемой электроэнергии и трудностей эксплуатации. Именно их остовы мы и видим в глубинке по берегам небольших рек. Фотоvictorborisov Есть ли перспективы у малых ГЭС? Безусловно есть, и прежде всего в труднодоступных районах, богатых энергоресурсами. Например, РусГидро в течение последних 20 лет ввело в эксплуатацию и реконструировало несколько десятков МГЭС, прежде всего этот каскады Дагестанских и Кабардино-Балкарских МГЭС. Если же речь идёт о Центральном районе, то здесь всё несколько сложнее. Минимальная мощность, начиная с которой имеет смысд эксплуатировать МГЭС, учитывая повсеместную доступность единой энергосистемы, находится на уровне 1 МВт. Чтобы обеспечить такие показатели, необходим напор, создать который на среднестатистической реке Центрального региона можно только возведением плотины и созданием водохранилища, что не всегда возможно. Станции меньшей мощности, без большого водохранилища, нуждаются либо во включении в ЕЭС, либо в строительстве тепловой станции по соседству. Это связано с тем, что в определённые периоды вырабатываемая МГЭС мощность может падать до нуля. Например, в середине лета может критически сокращаться расход воды, а во время весеннего паводка уменьшаться до нуля напор за счёт подъема уровня воды в нижнем бьефе. Есть, правда, и другой путь, по которому пошли на Ярополецкой ГЭС. Станцию восстановили в качестве памятника архитектуры и культурного наследия, при этом она не является действующей, а просто радует глаз. Так или иначе, я за то, чтобы малые ГЭС жили. Чёрт бы с ним, с электричеством, ведь ГЭС – это просто красиво :-) Фото muph scorokhod.livejournal.com Малые ГЭС: выгодно ли это России?
На прошлой неделе завершился Петербургский международный энергетический форум. Одной из широко обсуждаемых тем, помимо арктического шельфа, стало развитие возобновляемой энергетики в нашей стране и за ее рубежом. В частности, эксперты обсудили перспективы применения малых гидроэлектростанций на территории России. Сегодня в нашей стране действуют около сотни малых ГЭС, в то время как в Европе их количество варьируется от 2 до 6 тысяч. Главная проблема развития отечественной малой гидроэнергетики — относительно высокие удельные затраты на строительство, сроки окупаемости, отсутствие необходимой нормативной базы и поддержки государства. Что такое малая гидроэнергетика? Малыми ГЭС в России принято считать объекты, мощностью менее 25-30 МВт. На сегодняшний момент, в нашей стране эксплуатируется порядка сотни таких ГЭС общей мощностью более 600 МВт. Из них около 30 МВт были введены за последние 15 лет. Малые ГЭС могут работать как и в единой российской энергосистеме, так и совершенно автономно. Поэтому владельцами могут быть: энергокомпании, различные государственные/муниципальные организации. Наиболее крупные собственники малых ГЭС (по данным компании «РусГидро»): «ОАО РусГидро» и его дочерние компании – 30 (на Северном Кавказе и Камчатке), ОАО «ТГК-1» – 15, ГУП «Мосводоканал» – 10, ОАО «Башкирэнерго» – 8, ФГУП «Канал имени Москвы» – 5. Считается, что малая гидроэнергетика является альтернативой централизованному энергоснабжению для удаленных и труднодоступных районов. Использование мини-ГЭС позволяет зафиксировать стоимость энергоресурсов на приемлемом для потребителя уровне, решает проблему перебоев электроэнергии. Источниками энергии для малой гидроэнергетики являются небольшие реки, ручьи, естественные перепады высот на озерных водосбросах и на оросительных каналах ирригационных систем, технологические водотоки (промышленные и канализационные сбросы), перепады высот питьевых трубопроводов и систем водоподготовки. Технологии строительства малых ГЭС 1.Деривационная система: когда часть стока реки отводится по каналу или трубопроводу. Такие ГЭС имеют небольшую плотину, либо вообще не имеют плотин, они привычны для горной местности. 2.Плотинная схема: напор создается с помощью плотины. Такие малые ГЭС имеют собственное небольшое водохранилище. 3.Иногда малые ГЭС пристраиваются к уже существующим водохранилищам различного назначения. Преимущество малых ГЭС заключаются в коротком сроке их строительства (нет необходимости в возведении крупных и дорогих гидросооружений), во время которого не нарушается природный ландшафт (не подтапляются леса). При этом вода не теряет первоначальных природных свойств и может использоваться для водоснабжения населения. Недостатки – зависимость выработки от режима водотока, так, например, зимой выработка малой ГЭС резко снижается, а ГЭС на оросительных каналах работают только в ирригационный период. А, кроме того, более высокие, по сравнению с классическими ГЭС, удельные затраты. Яков Бляшко, генеральный директор ЗАО «МНТО ИНСЭТ» (Межотраслевое научно-техническое объединение, которое специализируется на разработке, изготовлении и поставке гидроагрегатов для малых ГЭС) на энергетическом форуме в Петербурге рассказал про основные проблемы развития малой гидросооружений в России. По мнению господина Бляшко, если ветроэнергетикой интересуется бизнес, то малая гидроэнергетика выполняет социальную и экологическую роли. Так, все, что за Уралом и далее за Восточной Сибирью – это автономная энергетика, которая обеспечивает ресурсами до 30 млн. человек. Строить малые ГЭС, как считает Яков Бляшко, можно в принципе везде (где есть потенциальная энергия) - и что самое важное – наличие обоснованности проекта. По данным Минэнерго, стоимость 1 кВт*ч, произведенного на малой ГЭС в России в централизованной энергосистеме- 40-60 коп.(1,5-2 цента), в автономной системе - 1,1-2,3 руб. (4-8 центов). За рубежом: 3-4 цента. Для сравнения: на ВЭС: 4-5 центов, на геотермальной станции-5-6 центов, на угле-5,2-8 центов. На газе-5-6,5 центов, атомная энергия- 4-8 центов. Срок окупаемости, по данным Министерства, 8-10 лет в централизованной системе при удельных капвложениях ($1500 за 1Квт), в автономной энергосистеме: 3-5 лет ($2000 за 1КВт). Стоимость гидроэнергетического оборудования для малой ГЭС в России: $300-1200 за 1кВт, за рубежом: $1500-1800 за 1кВт. К основным проблемам развития малой гидроэнергетики Яков Бляшко относит: отсутствие стратегии развития, административно-хозяйственные проблемы на федеральном и региональном уровнях, отсутствие нормативной базы для проектирования и создания оборудования, научно-технические проблемы. В «РусГидро» считают, что в целом основные проблемы развития малых ГЭС в России – это сравнительно высокие удельные затраты при строительстве объектов и отсутствие господдержки этого энергетического сектора. Однако все же есть примеры окупаемости отдельных проектов: восстановление ранее заброшенных малых ГЭС, пристройка малых ГЭС к существующим водохранилищам неэнергетического назначения, а также строительство малых ГЭС в зонах изолированного энергоснабжения, где они могут замещать дорогую дизельную генерацию (пример – Быстринская малая ГЭС мощностью 1,7 МВт на Камчатке). Что касается различий в стоимости строительства малой ГЭС и классической, то все зависит от конкретного проекта. К примеру, Нижне-Бурейская ГЭС мощностью 320 МВт оценивается в 31 млрд.рублей. Малая ГЭС в среднем может стоит от 400 млн до 2 млрд. рублей. Программы по строительству малых ГЭС ежегодно включается в инвестпрограмму ОАО «РусГидро». На 2012-2016 годы планируемый объем финансирования компании составляет 323,6 млрд. рублей. Из них на объекты ВИЭ - 11,2 млрд. Для справки.
Число малых рек в России – около 2,5 млн., а суммарный сток превышает 1000 км³ в год. По оценкам специалистов доступными средствами на малых ГЭС в России можно производить около 500 млрд. кВтч электроэнергии в год. На данный момент в России действует примерно 100 малых ГЭС (в Западной Европе цифра доходит до 6 тыс.) Что касается крупных объектов гидроэнергетики, то настоящее время на территории России работают 102 гидростанции мощностью свыше 100 МВт. Общая установленная мощность гидроагрегатов на ГЭС в России составляет примерно 45 млн кВт, это 5 место в мире.
live-energo.ru В России строятся малые ГЭС —Источник: http://greenevolution.ru/2015/09/04/do-konca-2018-goda-ozhidaetsya-vvedenie-v-ekspluataciyu-ne-menee-10-mges/, 4 сентября 2015 г. До конца 2018 года в России ожидается введение в эксплуатацию не менее 10 малых ГЭС. В рамках конкурсного отбора проектов ВИЭ в июне 2014 года, были одобрены 3 инвестиционных проекта строительства МГЭС ОАО «РусГидро» совокупной мощностью 20,64 МВт. В соответствии с заявкой, в 2017 году РусГидро начнет эксплуатацию Сенгилеевской МГЭС (10 МВт), Барсучковской МГЭС (5,04 МВт) и Усть-Джегутинской МГЭС (5,6 МВт). Площадки новых станций находятся в Ставропольском крае и Карачаево-Черкесии. В отношении отобранных проектов заключены договоры, обеспечивающие инвесторам возмещение затрат в течение 15 лет с базовой доходностью до 14% годовых (текущая доходность зависит от доходности долгосрочных облигаций федерального займа). Кроме того, в настоящее время продолжается строительство малой ГЭС в Кабардино-Балкарии — Зарагижской (30,6 МВт). Проект МГЭС Большой Зеленчук (1,2 МВт), Карачаево-Черкесия, прошел государственную экспертизу, на площадке ведутся строительные работы. В инвестиционную программу ОАО «Русгидро» на 2014—2018 годы также включены проекты малых Ставропольской МГЭС (1,9 МВт), Егорлыкской ГЭС-3 (3,5 МВт) и Бекешевской МГЭС (1 МВт) — все в Ставропольском крае. Ввод мощностей этих малых ГЭС планируется осуществить до 2018 года. В общей сложности в программе развития МГЭС ОАО «Русгидро» на сегодняшний день значатся 383 проекта совокупной установленной мощностью около 2,1 ГВт, большая часть из которых локализована в Северо-Кавказском федеральном округе. В настоящее время ОАО «РусГидро» проводит актуализацию карты потенциальных створов малых ГЭС, ведет переговоры с зарубежными партнерами по реализации программы строительства и локализации производства основного оборудования объектов ВИЭ. Еще одна компания, активно занимающаяся развитием малой гидроэнергетики в России, — это ЗАО «Норд Гидро». В настоящее время в её собственности 37 малых ГЭС, проектируемых к реконструкции, в том числе 4 действующих объекта установленной мощностью 8,4 МВт. Так, в рамках соглашения о сотрудничестве между правительством Карелии и «Норд Гидро» компания проводит работу по реконструкции и возведению малых гидроэлектростанций на территории Лахденпохского, Суоярвского, Питкярантского, Прионежского, Сортавальского, Калевальского, Пудожского и Муезерского районов с целью обеспечения дополнительной электрической мощности в 100 МВт. altenergiya.ru Малая гидроэнергетикаПоследнее время нетрадиционной энергетике уделяется пристальное внимание всего мира. Заинтересованность в применении возобновляемых источников энергии – солнца, ветра, речной воды и морского прилива, - легко объяснима: не нужно закупать дорогое топливо, есть возможность использовать небольшие станции с целью обеспечения труднодоступных районов электроэнергией. Данное обстоятельство важно особенно для стран, где есть горные массивы или малонаселенные районы, где прокладывать электросети нецелесообразно экономически.  Две трети территории России не имеет подключения к энергетической системе В России области децентрализованного энергоснабжения распространяются на 70% территории страны. У нас до сих пор есть населенные пункты, где никогда не было электричества. И это не всегда поселения Сибири или Крайнего Севера. Электрификация не дошла, например, до некоторых поселков Урала – это края, которые нельзя назвать неблагополучными для энергетики. Кроме того, электрификация труднодоступных и отдаленных населенных пунктов – не такое уж сложное дело. В любом уголке страны найдется ручей или речка, где можно обустроить микро ГЭС. Микро и малые ГЭС Объекты малой гидроэнергетики – малые и микро ГЭС. Эта область энергетического производства занимается применением энергии водных ресурсов и гидравлических систем при помощи гидроэнергетических установок малой мощности (1-3000 кВт). В мире малая энергетика стала развиваться в последние десятилетия, это в основном связано со стремлением избежать экологического ущерба, который наносится водохранилищами крупных ГЭС, с возможностью гарантировать энергоснабжение в изолированных и труднодоступных районах, а также с небольшими затратами капитала при строительстве станций и скорого возврата инвестиций (до 5 лет). Где можно установить объекты малой гидроэнергетики? Гидроагрегат малой ГЭС (МГЭС) включает в себя генератор, турбины и системы автоматического управления. По типу используемых гидроресурсов МГЭС делят на категории: новые русловые или приплотинные станции с водохранилищами небольших размеров; станции, работающие за счет скоростной энергии свободного течения рек; станции, применяющие существующие перепады уровней воды в разливных объектах водного хозяйства – от водоочистных комплексов до судоходных сооружений (сегодня есть опыт применения питьевых водоводов, канализационных и промышленных стоков). Применение энергии небольших водотоков при помощи малых ГЭС – одно из самых эффективных направлений развития возобновляемой энергетики в нашей стране. Большая часть ресурсов малой гидроэнергетики в России сконцентрированы на Дальнем Востоке, на Северном Кавказе, на Северо-Западе (Мурманск, Архангельск, Карелия, Калининград), в Туве, на Алтае, в Тюменской области и в Якутии. Микро ГЭС (мощность до 100 кВт) устанавливают практически в любом месте. Гидроагрегат включает водозаборное устройство, энергоблок и устройство автоматического регулирования. Микро ГЭС применяются в качестве источников электроэнергии для фермерских хозяйств, дачных поселков, хуторов и небольших производств в труднодоступных районах – там, где невыгодно прокладывать сети. Малая гидроэнергетика востребована только на 1% Технико-экономические возможности малой гидроэнергетики в нашей стране превышают возможности следующих возобновляемых источников: солнце, ветер, биомасса, а также все они вместе взятые. Сегодня он оценивается в размере 60 млрд. кВт/ч в год. Но этот потенциал применяется слабо: лишь на 1%. В 1950-60-х годах функционировало несколько тысяч МГЭС. Сегодня – только несколько сотен – отразились последствия перекосов в ценовой политике и слабое внимание к повышению качества и профессионализма конструкций оборудования, к использованию совершенных технологий и материалов. К вопросу об экологии Основным достоинством малой гидроэнергетики является безопасность с экологической точки зрения. В ходе сооружения объектов данной отрасли и дальнейшей их эксплуатации нет вредных воздействий на качество и свойства воды. Водоемы можно применять и для рыбохозяйственной деятельности, и как источники снабжения населения водой. Но и кроме этого у малых и микро ГЭС много достоинств. Современные станции имеют простые конструкции и автоматизированы полностью, т.е. при эксплуатации они не требуют присутствия человека. Электрический ток, вырабатываемый ими, соответствует требованиям ГОСТа по напряжению и частоте, причем станции способны работать автономно, т.е. вне электрической сети энергосистемы области или края, и в составе данной электросети. Общий ресурс работы станции более 40 лет (не меньше 5 лет до капремонта). А основное достоинство – объекты малой гидроэнергетики не требуют организации крупных водохранилищ с соответствующим огромным материальным ущербом и затоплением территории. О компаниях-производителях оборудования В 1990-х годах в связи со снижением объемов крупного строительства в отечественной гидроэнергетике наша страна частично переориентировала производственные предприятия на нужды малой гидроэнергетики, вот некоторые из них: АО «Тяжмаш» (город Сызрань), АО «ЛМЗ» и АО «НПО ЦКТИ» (город Санкт-Петербург) и др. Вместе с этим были образованы, в том числе в рамках конверсии, акционерные компании и малые предприятия, производящие оборудование для МГЭС. Самые известные: НПЦ «Ранд» и АО «МНТО Инсет» из Санкт-Петербурга, АО «Энергомаш», АО «НИИЭС» и АО «Напор» из Москвы. Среди поставщиков оборудования отметим и региональные организации, которые когда-то входили во Всесоюзный институт «Гидропроект». Сегодня на отечественном рынке представлены комплектные гидроагрегаты с системами автоматического регулирования и управления для автономных и сетевых МГЭС на напоры от 1 до 250 метров, а также подъемное, нестандартное гидромеханическое оборудование, напорные трубопроводы, трансформаторные подстанции, предтурбинные затворы, распределительные устройства и иные компоненты, которые нужны для строительства объектов малой гидроэнергетики. Для МГЭС с применением стратегического напора используются гидроагрегаты с радиально-осевыми, ковшовыми, пропеллерными, поперечно- и наклонно-струйными, фронтальными гидротурбинами, имеющими упрощенную конструкцию. Для МГЭС с применением скоростного напора используются гидротурбины типа «Уэллс», «Дарье», «Савониус» и другие. Генераторы для малых ГЭС выпускают АО «Привод» (Лысьва), АО «Электросила» (Санкт-Петербург), АО «СЭГПО» (Сарапул), АО «Урал-электротяжмаш», АО «СЭЗ» (Сафоново) и др. Природа предоставила нам самый неприхотливый метод получения энергии. Увы, мы им практически не пользуемся. Остается надеяться, что в будущем с развитием малого производства, все-таки возникнет необходимость в использовании энергии огромного количества естественных водоемов России. Малая ГЭС «Чала» В Санкт-Петербурге введена в эксплуатацию грузинская МГЭС «Чала», мощность которой 1500 кВт (три гидроагрегата по 500 кВт). Эта станция строилась с 1994 года, а первые гидроагрегаты отгрузили еще в 1995-1996 году. Но завершить строительство вовремя помешало отсутствие финансовых средств у заказчика – завода-производителя спиртных напитков (раньше это был завод «Слезы Лозы», известный на отечественном рынке). Но станция нужна была не только заводу: рядом с МГЭС находится поселок, где до последнего времени не было электричества. Особенность станции состоит в том, что на ней функционируют гидроагрегаты с ковшовыми турбинами, которые в России не выпускались уже около 30 лет. Они предназначены для больших напоров относительно небольшого количества воды, их следует использовать в высокогорных районах: республиках Кабардино-Балкарии, Закавказья, Чечне, Дагестане, Карачаево-Черкесии. На МГЭС «Чала» (напор 200 метров) достаточно 300 литров воды, чтобы обеспечить мощность 500 кВт. Для производства ковшей турбин на станции применялась технология точного литья. Они выпускались на заводе им. Климова в Санкт-Петербурге. zeleneet.com Малые ГЭС в России будут развиваться по специальной программемалая гэс. Фото: wikipedia.org/pobedia В России вскоре появится программа создания малых гидроэлектростанций (ГЭС) России в рамках стратегии развития возобновляемых источников энергии, сообщил председатель правления НП «Совет рынка» Максим Быстров 2 июля в Госдуме в рамках «круглого стола», посвящённого проблемам развития гидроэлектроэнергетики. По словам Быстрова, для ускорения развития малых ГЭС необходимо оперативно скорректировать нормы законодательства. Именно из-за несовершенства правовой базы малая гидроэлектроэнергетика в настоящее время в России развивается не в полной мере. Глава Совета рынка считает, что для решения проблемы необходимо увеличить сроки строительства с текущих пяти до семи лет, снизить объём предоставляемого обеспечения для участия в конкурсе, а также обеспечить широкий доступ потенциальных инвесторов к информации о перспективных проектах малых ГЭС. Согласно прогнозам учёных, общий потенциал мощности малых ГЭС составляет одну треть от существующих гидромощностей — более 17 ГВт. Для развития малых ГЭС можно использовать 2,5 млн российских рек. Отечественный экономический гидропотенциал определён в размере 852 млрд кВт.ч годовой выработки. По информации ПАО «РусГидро», мощность российских гидроэлектростанций составляет 52,1 ГВт,что составляет 20,6 процента общей мощности электростанций страны. На территории России сосредоточено около 9 процентов мировых запасов гидроэнергии. На территории России в настоящее время работают 185 ГЭС. Читайте наши новости в Яндекс.Дзенwww.pnp.ru Малые ГЭС РоссииГидроэлектростанция Гидроэлектростанция представляет собой комплекс различных сооружений и оборудования, использование которых позволяет преобразовывать энергию воды в электроэнергию. Гидротехнические сооружения обеспечивают необходимую концентрацию потока воды, а дальнейшие процессы производятся при помощи соответствующего оборудования. Гидроэлектростанции возводятся на реках, сооружая плотины и водохранилища. Большое значение для эффективности работы станции имеет выбор места. Необходимо наличие двух факторов: гарантированная обеспеченность водой в течение всего года и как можно больший уклон реки. Гидроэлектростанции разделяются на плотинные (необходимый уровень реки обеспечивается за счёт строительства плотины) и деривационные (производится отвод воды из речного русла к месту с большой разностью уровней). Отличаться может и расположение сооружений станции. Например, здание станции может входить в состав водонапорных сооружений (так называемые русловые станции) или располагаться за плотиной (приплотинны станции) Технологии Работа гидроэлектростанций основана на использовании кинетической энергии падающей воды. Для преобразования этой энергии применяются турбина и генератор. Сначала эти устройства вырабатывают механическую энергию, а затем уже электроэнергию. Турбины и генераторы могут устанавливаться непосредственно в дамбе или возле неё. В некоторых случаях используется трубопровод, посредством которого вода, находящаяся под давлением, подводится ниже уровня дамбы или к водозаборному узлу ГЭС. Индикаторами мощности гидроэлектростанций являются две переменные: расход воды, который измеряется в кубических метрах и гидростатический напор. Последний показатель представляет собой разность высот между начальной и конечной точкой падения воды. Проект станции может основываться на каком-то одном из этих показателей или на обоих. Современные технологии производства гидроэлектроэнергии позволяют получать довольно высокий КПД. Иногда он в два раза превышает аналогичные показатели обычных теплоэлектростанций. Во многом такая эффективность обеспечивается особенностями оборудования гидроэлектростанций. Оно очень надёжно, да и пользоваться им просто. Кроме того, всё используемое оборудование обладает ещё одним важным преимуществом. Это длительный срок службы, что объясняется отсутствием теплоты в процессе производства. И действительно часто менять оборудование не нужно, поломки случаются крайне редко. Минимальный срок службы электростанций – около пятидесяти лет. А на просторах бывшего Советского Союза успешно функционируют станции, построенные в двадцатых или тридцатых годах прошлого века. Управление гидроэлектростанциями осуществляется через центральный узел, и вследствие этого в большинстве случаев там работает небольшой персонал. Принцип работы ГЭС Принцип работы ГЭС достаточно прост. Цепь гидротехнических сооружений обеспечивает необходимый напор воды, поступающей на лопасти гидротурбины, которая приводит в действие генераторы, вырабатывающие электроэнергию. Необходимый напор воды образуется посредством строительства плотины, и как следствие концентрации реки в определенном месте, или деривацией — естественным током воды. В некоторых случаях для получения необходимого напора воды используют совместно и плотину, и деривацию. Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое. Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: - мощные — вырабатывают от 25 МВТ и выше; - средние — до 25 МВт; - малые гидроэлектростанции — до 5 МВт. Мощность ГЭС напрямую зависит от напора воды, а также от КПД используемого генератора. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции. Большая и малая гидроэнергетика В настоящее время функционируют гидроэлектростанции самой разной мощности. В связи с этим ГЭС обычно разделяют на большие и малые. Большими считаются станции с мощностью более 10 МВт, все остальные соответственно признаны малыми. Для создания больших гидроэлектростанций необходим ряд условий. Прежде всего, это хорошая инфраструктура, например, дороги, необходимые во время строительства объекта. Кроме этого, необходимо иметь доступ к энергосетям, что позволит обеспечить электричеством большое количество людей. Большие ГЭС являются либо государственной собственностью, либо принадлежат крупным компаниям. Для управления и обслуживания больших станций необходим штат высококвалифицированных специалистов. По причине большого размера станции и возможности увеличении нагрузки себестоимость производимой энергии довольно низка. Развитие большой гидроэнергетики возможно в тех случаях, когда существует необходимость в большом централизованном энергопотреблении. Как правило, большие гидроэлектростанции обслуживают нужды крупной промышленности и мегаполисов. Если потенциал действительно велик, то большая гидроэнергетика в состоянии внести существенный вклад в общенациональное энергообеспечение. Малые гидроэлектростанции обычно обладают всеми преимуществами больших, но при этом предоставляют возможность подавать энергию децентрализовано. Кстати малые ГЭС выгодно отличаются и отсутствием некоторых недостатков, присущих большим станциям. Это, например, уменьшение или полное отсутствие негативного влияния на окружающую среду. Малая энергетика позволяет каждому региону использовать собственные ресурсы. На сегодняшний день в мире эксплуатируется несколько тысяч малых гидроэлектростанций. Малые станции производят электроэнергию в тех случаях, когда уровень воды в реке достаточен для этого. Если малая гидроэлектростанция дополнена аккумуляторной системой, то существует возможность накопления полученной энергии, что помогает избежать перебоев в подаче электричества. Особый интерес малая гидроэнергетика представляет для развивающихся стран, поскольку не требует сложного и дорогостоящего оборудования. История гидроэнергетики Человек всегда жил возле водоёмов и не мог не обращать внимание на огромный потенциал воды как источника энергии. Поэтому история гидроэнергетики ведёт своё начало ещё с древних времён. Уже тогда люди научились с помощью воды производить помол зерна или дутьё воздуха при выплавке металла. Постепенно механизмы совершенствовались, и водяные колёса становились всё более эффективными. В конце девятнадцатого века наступил современный этап в развитии гидроэнергетики. Но полномасштабное использование водных ресурсов началось только в двадцатом столетии, а точнее – в тридцатых годах, когда вода начала использоваться человеком для получения электричества. Именно в это время в мире начинается строительство крупных гидроэлектростанций. Гидроэнергетика прошла довольно долгий и интересный путь развития и продолжает развиваться, одаривая человека всё новыми возможностями. В данном разделе мы шаг за шагом пройдём путь, проделанный гидроэнергетикой в течение многих веков, рассмотрим этапы и особенности её развития, от водяных колёс, используемых в эпоху античности и Средневековья, до современных гидроэлектростанций, появившихся уже в двадцатом веке. Античная и средневековая гидроэнергетика Трудно сказать, когда человек начал использовать водные ресурсы для получения энергии. Самые ранние упоминания о подобных процессах относятся к четвёртому веку до нашей эры. При этом учёные склонны полагать, что использование воды происходило параллельно во многих регионах планеты. Кстати, археологи обнаружили свидетельства того, что водные ресурсы эксплуатировали и на территории бывшего Советского Союза: на территории современной Армении и в бассейне реки Амударья. Древние греки использовали водяное колесо для облегчения некоторых видов тяжёлого ручного труда. Например, это приспособление осуществляло перемол зерна. Постепенно технологии совершенствовались, количество водяных колёс в европейских государствах неуклонно росло. Так, в одиннадцатом веке в Англии и Франции одна мельница приходилась на двести пятьдесят человек. Согласно утверждениям историков, приблизительно в тринадцатом веке водяные мельницы появляются в средневековой Руси, а точнее – в её юго-западных и северо-восточных регионах. С течением времени увеличивались и сферы применения устройств. Водяные мельницы обеспечивали работу сукновальных фабрик и откачивающих насосов, участвовали в распилке леса, помогали человеку варить пиво, применялись на маслобойнях. До восемнадцатого столетия применялись исключительно колёса нижнего боя. Позже появились среднебойные и нижнебойные водяные колёса. Гидроэнергетика в девятнадцатом столетии Достижения предыдущих столетий уже не могли удовлетворять потребности человека в девятнадцатом веке. Толчок дальнейшему развитию гидроэнергетики дало изобретение водяных турбин. Хотя попытки создания более совершенного по сравнению с водяным колесом механизма предпринимались и до этого. Так, ещё в шестнадцатом веке на Урале использовали быстроходное мутовчатое колесо с вертикальным расположением вала. В таких механизмах вода попадала на изогнутые лопасти колеса из специального желоба. Впоследствии аналогичным образом были устроены свободноструйные водяные гидротурбины. Но полноценная водяная турбина была создана только в начале девятнадцатого века. Её создание – заслуга нескольких талантливых изобретателей. Одним из них русский исследователь И. Сафонов, который в 1837 году произвёл установку сконструированной им водяной турбине на реке Нейве. Два года спустя Сафонов усовершенствовал собственное изобретение, установив несколько переделанную турбину на одном из местных заводов. Параллельно с Сафоновым над созданием водяных турбин работал французский учёный Фурнейрон. Изобретённое им устройство было представлено в 1834 году. Изобретения, сделанные обоими учёными, быстро завоевали популярность, и в течение последующих пятидесяти лет появляется множество самых разнообразных турбин. Уже в конце девятнадцатого века происходит событие, которое фактически откроет современный этап в истории мировой гидроэнергетики. В 1891 году русский инженер М.О. Доливо-Добровольский, проживающий в Германии и покинувший Россию по причине своей политической неблагонадёжности, прибыл в город Франкфурт-на-Майне для участия в электротехнической выставке. Там он должен был продемонстрировать свой изобретение – двигатель переменного тока. Тогда подобный аттракцион вообще был в новинку, но автор решил дополнить его ещё одним сооружением. Это была гидроэлектростанция. В небольшом городке Лауффен Доливо-Добровольский установил генератор трёхфазного тока, который вращала водяная турбина небольших размеров. Вырабатываемая электроэнергия поступала на территорию выставки посредством линии передачи. Её длина равнялась 175 километрам. Сегодня никого не удивляют линии протяжённостью в несколько тысяч километров, но в те времена всё это было бесспорной сенсацией. Эпоха гидроэлектростанций началась. Гидроэлектроэнергетика в двадцатом веке Несмотря на открытие Доливо-Добровольского, дальнейшее развитие гидроэнергетики было замедлено некоторыми объективными факторами. Строительство крупных гидроэлектростанций, которые были бы действительно эффективными, оказалось предприятием более сложным, чем экспериментальная установка, показанная на выставке. Ведь чтобы заставить вращаться большие турбины, необходим значительный запас воды. В начале двадцатого века такое строительство представлялось довольно сложным. За первые два десятилетия нового века было построено всего лишь несколько гидроэлектростанций. Но это было только начало. Уже в тридцатых годах были сооружены крупные станции, например, ГЭС Гувер в США мощностью в 1,3 Гиговатт. Другим ярким событием в истории американской гидроэнергетики стало открытие гидроэлектростанции Адамс, расположенной на Ниагарском водопаде. Её мощность достигала 37 МВт. Запуск таких мощных гидроэлектростанций обусловил увеличение объёмов потребляемой энергии в промышленно развитых странах, что, в свою очередь, дало толчок программам освоения гидроэнергетических потенциалов. Советская гидроэнергетика К началу двадцатого века развитие российской гидроэнергетики было весьма замедленным. Так, в 1913 году на территории Российской империи функционировало около пятидесяти тысяч гидросиловых установок. Их общая мощность составляла около миллиона лошадиных сил. При этом около семнадцати тысяч установок были оборудованы гидротурбинами. stud24.ru Малая гидроэлектростанция ВикипедияМалая гидроэлектростанция в ШвейцарииМалая гидроэлектростанция или малая ГЭС (МГЭС) — гидроэлектростанция, вырабатывающая сравнительно малое количество электроэнергии. Общепринятого для всех стран понятия малой гидроэлектростанции нет, в качестве основной характеристики таких ГЭС принята их установленная мощность. Классификация МГЭС[ | код]Чаще к малым гидроэлектростанциям относят гидроэнергетические установки, установленная мощность которых не превышает 5 МВт (Австрия, Германия, Польша, Испания и др.). В Латвии и Швеции, малыми считают ГЭС с установленной мощностью до 2 МВт, в некоторых других странах — до 10 МВт (Греция, Ирландия, Португалия). Также в соответствии с определением Европейской Ассоциации Малой Гидроэнергетики считаются малыми ГЭС до 10 МВт.[1] Время от времени происходят смены классификации: в США, где были принятые меры стимулирования развития малой гидроэнергетики (путём упрощения лицензионной процедуры оформления проектов здания малых ГЭС), изначально к ним относили ГЭС с установленной мощностью до 5 МВт, затем верхняя граница был увеличена до 15 МВт, а в 1980 их максимальная установленная мощность была ограничена 30 МВт. В СССР согласно СНиП 2.06.01-86 к малым относились ГЭС, с установленной мощностью до 30 МВт при диаметре рабочего колеса турбины до 3 м. Среди малых ГЭС условно выделяют микро-ГЭС, установленная мощность которых не превышает 0,1 МВт. Во введенном в действие в 2004 г. СНиП 33-01-2003 (заменившим собой СНиП 2.06.01-86) характеристики по которым гидроэлектростанция классифицировалась бы как «малая» были исключены. В действующем, в настоящее время, СП 58.13330.2012 (введен с 1 января 2013 г. и заменил собой СНиП 33-01-2003) эти характеристики и само понятие «малая ГЭС», также отсутствуют.
Малая гидроэнергетика по странам[ | код]В Беларуси до создания единой Белорусской энергетической системы существовало 179 малых ГЭС, которые обеспечивали электроэнергией сельское хозяйство, после — большинство из них было заброшено, а сейчас делаются попытки воссоздать их. Согласно Постановлению СМ РБ от 24 апреля 1997 № 400 «О развитии малой и нетрадиционной энергетики», малыми электростанциями считаются электростанции с установленной мощностью до 6 МВт. Концерн «Белэнерго» должен рассчитываться с малыми электростанциями за поставленную электроэнергию по удвоенным тарифам. На 2010 год в стране действует 36 МГЭС общей мощностью 13,5 МВт и выработкой свыше 33 млн кВт·ч в год. Аналогичные льготы действуют и в Латвии, исходя с «Закона об энергетике» от 3 сентября 1998 г., государство гарантирует закупку электроэнергии от малых ГЭС по двойному тарифу в течение 8 лет после ввода в эксплуатацию. В Швеции действует 1350 малых ГЭС, которые вырабатывают 10 % необходимой стране электроэнергии, в Китае действует около 83 тысяч малых ГЭС. В России к малой гидроэнергетике относят ГЭС, мощность которых не превышает 30 МВт (ГОСТ Р51238-98). В стране действует около сотни ГЭС мощностью до 6 МВт, с суммарной мощностью 90 МВт и выработкой около 200 млн кВт·ч в год, большинство строящихся в стране малых станций находится на Северном Кавказе. Мощность малой гидроэнергетики в странах Евросоюза на 2005 год:[1]
Потенциал в России[ | код]30 мая 2005 года в Москве прошел международный Круглый Стол организованный Российско-Европейским Технологическим Центром. На нем было отмечено, что технический потенциал малой гидроэнергетики России очень высок, и составляет около 360 млрд кВт*ч в год это около трети потребляемой в России энергии.[1] См. также[ | код]ru-wiki.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
