С помощью Микро гидроэлектростанции (до 200 кВт) можно обеспечить электроэнергией население отдаленных и горных районов, а так же фермерские хозяйства. Это значительно дешевле и выгоднее, чем строительство линий электропередач или эксплуатация дизельных установок.

Гидроэлектростанции малой гидроэнергетики в зависимости от способа использования водной энергии разделяют на плотинные, деривационные, плотинно-деривационные и свобод- нопоточные.

К недостаткам плотинных ГЭС можно отнести: высокую стоимость гидротехнических сооружений, затопление и выведение из хозяйственной деятельности больших площадей, значительный экологический ущерб.

Деривационные ГЭС забирают часть расхода реки, посредством деривации. Деривационная подача может осуществляться при помощи различных сооружений: открытым каналом, лотком, тоннелем или напорным трубопроводом. В плотинно-деривационных ГЭС для забора в деривацию значительной доли расхода реки необходимо возводить плотину, частично перегораживающую реку по высоте или по ширине и создающую небольшой подпор. Прокладка деривационного водовода и сооружение небольшой плотины являются вмешательством в природу и относятся к экологическим недостаткам этих ГЭС.

Свободнопоточные ГЭС располагают непосредственно в реке в погруженном положении. Они используют кинетическую энергию водного потока. Свободнопоточные ГЭС относятся к экологически чистым источникам электроэнергии.

Постановка задачи. В зависимости от требуемой мощности и расхода реки возможны множества решений, реализующих выработку требуемого объема электроэнергии, что достигается за счет вариации типов и количества устанавливаемых энергоблоков. Выбор оптимального количества энергоблоков и их типов можно свести к решению задачи оптимизации. Общепринятым показателем характеризующим экономическую целесообразность того или иного решения при проектировании микроГЭС является стоимость одного киловатта устанавливаемой мощности, и наиболее эффективное решение соответствует минимальному значению этого показателя.

Модель эффективного применения деривационной ГЭС. Стоимость деривационной микроГЭС зависит в основном от стоимости устанавливаемых гидроагрегатов и стоимости деривации.

Модель эффективного применения единичных и каскадных свободнопоточных ГЭС. Основными компонентами свободнопоточной ГЭС являются: генератор, турбина, передаточный механизм, несущая конструкция, система автоматического регулирования, защитное устройство.

Оптимизация решений связанных с использованием свободнопоточной миркоГЭС является комплексной задачей, сочетающей в себе оптимизацию как отдельных компонентов микроГЭС, так и оптимизацию применения каскада таких установок.

Результаты. Для решения задач, описанных уравнениями и разработан алгоритмы и их программная реализация. Результаты расчетов, показывают, что существенное влияние на стоимость 1 кВт установленной мощности деривационной микроГЭС оказывает уклон местности, а на стоимость 1 кВт установленной мощности свободнопоточной ГЭС – скорость реки.

Сравнение результатов расчетов, показывает, что при данных уклонах рек свободнопоточные имеют существенные преимущества над деривационными. Так минимальная стоимость деривационной ГЭС мощностью 50 кВт, соответствующая максимальному уклону реки (река малый Абака), составляет 18 млн руб., а стоимость свободнопоточной – 4,6 млн руб.

Случайные записи