📄Работа №206726
Тема: Малая гидроэнергетика Урала
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
97 листов
Год:
2020
Просмотров:
38
4970
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1. МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ КАК ИСТОЧНИК ДЛЯ
АЛЬТЕРНОТИВНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
2. СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ И ЗА
РУБЕЖОМ 12
3. ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИИ И ЧЕЛЯБИНСКОЙ
ОБЛАСТИ 17
3.1 Гидроэнергетический потенциал России 17
3.2 Гидроэнергетический потенциал Челябинской области 19
4. КЛАССИФИКАЦИЯ МАЛЫХ ГЭС 25
5. СХЕМЫ МАЛЫХ ГЭС 27
6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ 32
7. РАСЧЕТ ДЕРИВАЦИОННОГО УЗЛА ЗЛАТОУСТОВСКОЙ ГЭС .... 39
7.1 Базовые параметры 39
7.1.1 Сооружение «Златоустовская ГЭС» 39
7.1.2 Климатические условия 40
7.1.3 Характеристика водохранилища 41
7.2 Описание и характеристики златоустовского гидроузла 44
7.2.1 Текущее Состояние Гидроузла Зюраткульская-Гэс 44
8 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ДЕРИВАЦИОННОЙ ГЭС .... 45
8.1. компоновка и состав сооружений деривационной ГЭС 45
8.1.1 Расчет водозаборного узла 50
8.1.2 Расчет параметров затворов водоприемника 57
8.1.3 Расчет подъемного оборудования 59
8.2 Расчет деривационного канала 61
8.3 Напорный бассейн 65
9. РЕКОНСТРУКЦИЯ ТУРБИННОГО ВОДОВОДА 66
10. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70
11. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ В ПРОГРАММЕ NETWORKS 76
11.1 Расчет нормального установившегося режима 76
11.2 Расчет послеаварийного установившегося режима 83
12 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ 86
12.1 Формирование структуры затрат на сооружение малых ГЭС 89
12.2 Пример оценки инвестиционных критериев проекта малой генерации
91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
ВВЕДЕНИЕ 7
1. МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ КАК ИСТОЧНИК ДЛЯ
АЛЬТЕРНОТИВНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 9
2. СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ И ЗА
РУБЕЖОМ 12
3. ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РОССИИ И ЧЕЛЯБИНСКОЙ
ОБЛАСТИ 17
3.1 Гидроэнергетический потенциал России 17
3.2 Гидроэнергетический потенциал Челябинской области 19
4. КЛАССИФИКАЦИЯ МАЛЫХ ГЭС 25
5. СХЕМЫ МАЛЫХ ГЭС 27
6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ 32
7. РАСЧЕТ ДЕРИВАЦИОННОГО УЗЛА ЗЛАТОУСТОВСКОЙ ГЭС .... 39
7.1 Базовые параметры 39
7.1.1 Сооружение «Златоустовская ГЭС» 39
7.1.2 Климатические условия 40
7.1.3 Характеристика водохранилища 41
7.2 Описание и характеристики златоустовского гидроузла 44
7.2.1 Текущее Состояние Гидроузла Зюраткульская-Гэс 44
8 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ДЕРИВАЦИОННОЙ ГЭС .... 45
8.1. компоновка и состав сооружений деривационной ГЭС 45
8.1.1 Расчет водозаборного узла 50
8.1.2 Расчет параметров затворов водоприемника 57
8.1.3 Расчет подъемного оборудования 59
8.2 Расчет деривационного канала 61
8.3 Напорный бассейн 65
9. РЕКОНСТРУКЦИЯ ТУРБИННОГО ВОДОВОДА 66
10. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70
11. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ В ПРОГРАММЕ NETWORKS 76
11.1 Расчет нормального установившегося режима 76
11.2 Расчет послеаварийного установившегося режима 83
12 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ 86
12.1 Формирование структуры затрат на сооружение малых ГЭС 89
12.2 Пример оценки инвестиционных критериев проекта малой генерации
91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 95
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 96
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе проведено комплексное исследование потенциала и технико-экономических аспектов развития малой гидроэнергетики на Урале, с фокусом на Челябинскую область. Актуальность темы обусловлена необходимостью диверсификации энергоснабжения, повышения энергетической безопасности удаленных территорий и снижения экологической нагрузки в условиях исчерпаемости органического топлива и высокой стоимости централизованного электроснабжения. Основные результаты работы включают анализ современного состояния отрасли в России и регионе, классификацию малых ГЭС и оценку их гидроэнергетического потенциала. В качестве практического кейса детально рассмотрена технико-экономическая целесообразность реконструкции законсервированной ГЭС на реке Большая Сатка (озеро Зюраткуль). Расчеты обосновали выбор современного гидросилового оборудования (проточная турбина OSSBERGER и генератор СГСБ), что позволит достичь установленной мощности 5,63 МВт при крайне низкой себестоимости электроэнергии в 0,005 $/кВт·ч, подтвердив высокую конкурентоспособность проекта. Научная значимость заключается в систематизации подходов к реабилитации малых ГЭС, а практическая — в разработке конкретных инженерных решений для импортозамещения и энергоснабжения населенных пунктов, таких как город Сатка. Теоретическая база исследования опирается на фундаментальные труды по малой гидроэнергетике Л.П. Михайлова, методические работы О.С. Пташкиной-Гириной, а также анализ зарубежного опыта, представленный в публикациях Д. Писаренко.
📖 Введение
Высокие технологии, энергоёмкость производства, сложные экологические отношения - вот что характеризует наш век. Ограниченность финансирования бюджетов, как местных, так и Российской федерации, и в тоже время высокая себестоимость электроэнергии составляют одну из проблем, решить которые необходимо как можно скорее.
Энергетика - это ключевая отрасль, ставшая во главе жизнедеятельности человечества. Поэтому задача человечества по обеспечению энергетической безопасности страны выдвигается сегодня на первый план.
Принятая ранее тенденция развития электростанций, направленная на увеличение разработки органического топлива, показала, что энергосистема не способна удовлетворить всех потребностей электропотребителей, из -за исчерпаемости недр. Поэтому всё чаще стали рассматриваться альтернативные источники, одним из которых является гидравлическая энергия малых рек и водохранилищ неэнергетического назначения, на которых может быть получена электроэнергия.
Очевидно, что необходимо искать новые источники энергии. Потребность в электрической энергии уже сейчас настолько велика, что вопросов о развитии всех источников энергии, в том числе возобновляемых, не возникает.
Одно из самых перспективных направлений применения малых местных энергетических ресурсов возобновляемых источников энергии в нашей стране - это энергия малых водотоков, которые обладают весьма большими возможностями при относительно простом использовании, при помощи МГЭС. При этом важно заметить то, что даже суммарный экономический потенциал возобновляемых источников, таких как энергия ветра, биомассы и солнца не превышают экономический потенциал малой гидроэнергетики.В этом случае энергия малых рек и водотоков вызывает неподдельный интерес. Более того, гидроэнергетические проекты нуждаются в огромных затратах, иногда в несколько раз превышающие этот показатель для электростанций на газе, но, в то же время, расходы при производстве электрической энергии намного ниже.
Особо актуально и перспективно в современных условиях становится не только строительство, но и реконструкция старых, либо заброшенных МГЭС. В настоящий момент более 90% МГЭС в России, которые были построенных ранее - списаны. Преимущественно списаны малые ГЭС мощность которых составляла 50-100 кВт, принадлежали они колхозам и совхозам. Если рассматривать реконструкцию и восстановление этих малых ГЭС, можно использовать сохранившиеся или существующие элементы гидротехнических сооружений, дорог, линий электропередач (ЛЭП), зданий ГЭС. Отсюда уменьшается срок ввода электростанции в работу, а так же экономятся средства.
Энергетика - это ключевая отрасль, ставшая во главе жизнедеятельности человечества. Поэтому задача человечества по обеспечению энергетической безопасности страны выдвигается сегодня на первый план.
Принятая ранее тенденция развития электростанций, направленная на увеличение разработки органического топлива, показала, что энергосистема не способна удовлетворить всех потребностей электропотребителей, из -за исчерпаемости недр. Поэтому всё чаще стали рассматриваться альтернативные источники, одним из которых является гидравлическая энергия малых рек и водохранилищ неэнергетического назначения, на которых может быть получена электроэнергия.
Очевидно, что необходимо искать новые источники энергии. Потребность в электрической энергии уже сейчас настолько велика, что вопросов о развитии всех источников энергии, в том числе возобновляемых, не возникает.
Одно из самых перспективных направлений применения малых местных энергетических ресурсов возобновляемых источников энергии в нашей стране - это энергия малых водотоков, которые обладают весьма большими возможностями при относительно простом использовании, при помощи МГЭС. При этом важно заметить то, что даже суммарный экономический потенциал возобновляемых источников, таких как энергия ветра, биомассы и солнца не превышают экономический потенциал малой гидроэнергетики.В этом случае энергия малых рек и водотоков вызывает неподдельный интерес. Более того, гидроэнергетические проекты нуждаются в огромных затратах, иногда в несколько раз превышающие этот показатель для электростанций на газе, но, в то же время, расходы при производстве электрической энергии намного ниже.
Особо актуально и перспективно в современных условиях становится не только строительство, но и реконструкция старых, либо заброшенных МГЭС. В настоящий момент более 90% МГЭС в России, которые были построенных ранее - списаны. Преимущественно списаны малые ГЭС мощность которых составляла 50-100 кВт, принадлежали они колхозам и совхозам. Если рассматривать реконструкцию и восстановление этих малых ГЭС, можно использовать сохранившиеся или существующие элементы гидротехнических сооружений, дорог, линий электропередач (ЛЭП), зданий ГЭС. Отсюда уменьшается срок ввода электростанции в работу, а так же экономятся средства.
✅ Заключение
Анализ состояния малой гидроэнергетики России и Челябинской области показал, что возрождение малых ГЭС можно начать с реконструкции ранее законсервированных или заброшенных малых гидроэлектростанций, а так же сооружение их при готовых напорных гидроузлах.
Рассмотренная схема реконструкции ГЭС на реке Б. Сатка позволила сделать следующие выводы:
1. Здание и гидротехнические сооружения бывшей ГЭС после незначительной реконструкции могут быть использованы для установки нового гидросилового оборудования.
при суммарном сбросе в нижний бьеф бытовых и «перебрасываемых» объемов.
2. Водноэнергетические расчеты позволили выбрать проточную гидротурбину чешского производства компании CINK HYDRO - ENERGY системы OSSBERGER и гидрогенератор серии СГСБ 900S-12 В4 на напряжение 6 кВ.
3. Общая установленная мощность составляет 5,63 МВт. Использовать эту электроэнергию возможно, например, на электроснабжение близлежащего населенного пункта, а именно возле г. Сатка. Так же был произведён выбор кабелей и аппаратуры защиты.
4. Проведенные энергоэкономические расчеты показали, что ГЭС на озере Зюраткуль является по своим показателям конкурентоспособной по отношению к другим видам электростанций. Себестоимость электроэнергии составляет 0,005 $/ кВт-ч.
Рассмотренная схема реконструкции ГЭС на реке Б. Сатка позволила сделать следующие выводы:
1. Здание и гидротехнические сооружения бывшей ГЭС после незначительной реконструкции могут быть использованы для установки нового гидросилового оборудования.
при суммарном сбросе в нижний бьеф бытовых и «перебрасываемых» объемов.
2. Водноэнергетические расчеты позволили выбрать проточную гидротурбину чешского производства компании CINK HYDRO - ENERGY системы OSSBERGER и гидрогенератор серии СГСБ 900S-12 В4 на напряжение 6 кВ.
3. Общая установленная мощность составляет 5,63 МВт. Использовать эту электроэнергию возможно, например, на электроснабжение близлежащего населенного пункта, а именно возле г. Сатка. Так же был произведён выбор кабелей и аппаратуры защиты.
4. Проведенные энергоэкономические расчеты показали, что ГЭС на озере Зюраткуль является по своим показателям конкурентоспособной по отношению к другим видам электростанций. Себестоимость электроэнергии составляет 0,005 $/ кВт-ч.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.