Альтернативные источники энергии и энергосбережение - [69]
4.3. Выбираем и устанавливаем малые гидроэлектростанции
В 1990-х годах в связи с сокращением объемов крупного гидроэнергетического строительства в России частично переориентировали свое производство на нужды малой гидроэнергетики:
♦ АО «ЛМЗ» и АО «НПО ЦКТИ» (г. Санкт-Петербург);
♦ АО «Тяжмаш» (г. Сызрань) и др.
Одновременно возникли, в том числе, в рамках конверсии, малые предприятия и акционерные компании, производящие оборудование для МГЭС. Среди них наиболее известны:
♦ АО «МНТО Инсет» и НПЦ «Ранд» (г. Санкт-Петербург);
♦ АО «Напор», АО «НИИЭС», АО «Энергомаш» (Москва).
В числе поставщиков оборудования следует отметить также региональные организации, входившие когда-то во Всесоюзный институт «Гидропроект». В настоящее время на российском рынке имеются:
♦ комплектные гидроагрегаты с системами автоматического управления и регулирования для сетевых и автономных МГЭС на напоры от 1 до 250 м;
♦ нестандартное гидромеханическое, подъемное оборудование;
♦ напорные трубопроводы, предтурбинные затворы;
♦ трансформаторные подстанции, распределительные устройства и другие компоненты, необходимые для строительства объектов малой энергетики.
Для МГЭС с использованием статического напора применяются гидроагрегаты с радиально-осевыми, пропеллерными, ковшовыми, наклонно- и поперечно-струйными, фронтальными гидротурбинами упрощенной конструкции.
Для МГЭС с использованием скоростного напора применяются гидротурбины типа «Дарье», «Уэллс», «Савониус» и др. Генераторы для малых ГЭС производят АО «Электросила» (г. Санкт-Петербург), АО «Урал-электротяжмаш», АО «Привод» (г. Лысьва), АО «СЭГПО» (г. Сарапул), АО «СЭЗ» (г. Сафоново) и др.
Рассмотрим рукавные всесезонные гидроэлектростанции Луч-1, Луч-2, Луч-4 и Луч-10 мощностью 1, 2, 4 и 10 кВт (подробности на http://www.306.ru/mges.htm). Они предназначены для выработки электроэнергии без сооружения плотины за счет использования энергии самотечного потока. Основные технические характеристики рукавных микроГЭС приведены в табл. 4.1.
При использовании каскадного монтажа данные рукавные микроГЭС могут использоваться как в малых хозяйствах, так и для промышленного производства электроэнергии, особенно в местах, удаленных от ЛЭП (рис. 4.8).
Рис. 4.8.Схема рукавной гидроэлектростанции
Конструктивно микроГЭС состоит из энергоблока, блока управления, блока возбуждения, блока нагрузки и рукавного водовода.
Энергоблок выполнен в виде рамы, на которой расположены направляющий аппарат, двухкратная турбина и электрический генератор. Для удобства эксплуатации блок управления, блок возбуждения и блок балластных нагрузок смонтированы вместе с энергоблоком на той же раме. Все узлы на раме закрыты кожухом.
Водовод состоит из водозаборного устройства, переходника и напорных рукавов (или труб).
Срок службы микроГЭС не менее 10 лет. МикроГЭС — надежные, экологически чистые, компактные, быстроокупаемые источники электроэнергии для деревень, хуторов, дачных поселков, фермерских хозяйств, а также мельниц, хлебопекарен, небольших производств в отдаленных горных и труднодоступных районах, где нет поблизости линий электропередач, а строить такие линии сейчас и дольше и дороже, чем приобрести и установить микроГЭС.
Срок окупаемости установки не превышает 2-х лет. Опытный образец рукавной микро ГЭС прошел испытания на натурном водном полигоне.
Мини-гидроэлектростанции (рис. 4.9) предназначены для обеспечения электроэнергией удаленных и отрезанных от внешнего мира удаленных объектов (подробности на http://alt-energy.org.Ua/2009/05/l0/mini-gidroelektrostancii/). Для успешной и экономичной работы гидроэлектростанции достаточно иметь небольшой ручей (или иной водоток) с перепадом уровней в 1–2 м и расходом воды от 90 л/с.
Рис. 4.9.Внешний вид в разрезе
В условиях холмистого рельефа мини-ГЭС просто незаменимы! В комплект поставки входят энергоблок, устройство автоматического регулирования, устройство возбуждения и водозаборный агрегат. Монтаж станции весьма прост.
Например, миниГЭС 7.5ПР можно смонтировать практически вручную: масса брутто (в упаковке) энергоблока не превышает 250 кг. Основные технические характеристики миниГЭС приведены в табл. 4.2. Параметры тока 230 В 50 Гц.
Сотни литров воды используются сегодня в каждом городском доме. Независимо от того, расходуете ли вы ее, чтобы убрать в квартире, помыть посуду или просто для расслабляющегося душа, в конечном счете, вся эта вода спускается в канализацию.
Новый концепт от Jinwoo Han позволит частично использовать энергию воды, текущую по трубам, для получения электроэнергии (рис. 4.10).
Рис. 4.10.Внешний вид мини-турбины Hydro
Мини-турбина Hydro разработана для получения электричества использую давление воды в трубах. Устройство может быть подключено к любой трубе у вас в квартире. Вода, пробегая через устройство, активизирует гидроэлектрическую турбину, которая вырабатывает электричество и собирает его в аккумуляторе, который связан с отдельной розеткой.
