ВВЕДЕНИЕ 8
1 МАЛЫЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ КАК ИСТОЧНИК ДЛЯ
АЛЬТЕРНОТИВНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 10
2 СОСТОЯНИЕ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ 13
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 24
5 СХЕМЫ МАЛЫХ ГЭС 26
6 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МАЛОЙ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ 31
7 СХЕМЫ РЕКОНСТРУКЦИИ И ПРИСТРОЯ МАЛЫХ ГЭС К
НАПОРНЫМ ГИДРОУЗЛАМ 38
7.1 Схема пристроя малой ГЭС Аргазинского гидроузла 38
7.1.1 Сооружения Аргазинского гидроузла 38
7.1.2 Гидрологические характеристики створа 42
7.1.3 Основные параметры водохранилища 46
7.1.4 Водохозяйственные расчеты 48
7.1.5 Водноэнергетические расчеты 50
7.2 Выбор основного оборудования МГЭС 53
7.2.1 Общие сведения 53
7.2.2 Выбор гидротурбины 54
7.2.3 Выбор гидрогенератора 56
8 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ 58
8.1 Выбор отходящей линии от гидрогенератора 58
8.2 Расчет проводов по экономической плотности тока 61
8.3 Выбор оборудования линии электропередач 63
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА 65
9.1 Общая характеристика объекта 65
9.2 Мероприятия по производственной санитарии 65
9.3 Защитные меры в электроустановках 66
9.4 Пожарная безопасность 67
9.5 Мероприятия мо молниезащите 68
10 АНАЛИЗ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МГЭС. 69
10.1 Оценка технико-экономических показателей малых ГЭС 69
10.2 Формирование структуры затрат на сооружение малых ГЭС 71
10.3 Определение стоимости строительства МГЭС и реконструкции
(восстановления) МГЭС 72
10.4 Определение себестоимости 1 кВт-ч электроэнергии на шинах
МГЭС 74
10.5 Сравнительный расчет эффективности использования МГЭС и
дизельной станции (ДС) 75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 77
ПРИЛОЖЕНИЯ 79
ПРИЛОЖЕНИЕ А 79
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 80
ПРИЛОЖЕНИЕ В 82
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.
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 МГЭС на реке Миасс позволила сделать следующие выводы:
1. Здание и гидротехнические сооружения бывшей ГЭС после незначительной реконструкции могут быть использованы для установки нового гидросилового оборудования.
2. Величина расходов по 95%-му обеспеченному году составила 8,9 м3/с при суммарном сбросе в нижний бьеф бытовых и «перебрасываемых» объемов.
3. Водноэнергетические расчеты позволили выбрать проточную гидротурбину чешского производства компании CINK HYDRO - ENERGY системы OSSBERGER и гидрогенератор серии СГСБ 900S-12 В4 на напряжение 10,5 кВ.
4. Общая установленная мощность составляет 800 кВт. Использовать эту электроэнергию возможно, например, на электроснабжение близ лежащего населенного пункта, а именно села Байрамгулово. Так же был произведён выбор кабелей и аппаратуры защиты.
5. Проведенные энергоэкономические расчеты показали, что МГЭС на реке Миасс является по своим показателям конкурентоспособной по отношению к другим видам электростанций. Себестоимость электроэнергии составляет 0,005 $/ кВт-ч.
