КАМЧАТКА. ПРИОРИТЕТЫ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ.

Геотермальная энергетика должна стать одной из приоритетных на Камчатке.    

На совещании, которое прошло на Камчатке, Юрий Трутнев, заместитель председателя Правительства РФ, полномочный представитель Президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе, дал поручение Минэнерго РФ проработать возможность дальнейшего развития геотермальной энергетики.

По словам Трутнева, ранее власти уже обсуждали развитие этого направления энергетики как оптимального варианта для Камчатского края с его гейзерами и вулканами.

Мы рассматривали на совещании, за счет чего должна обеспечиваться энергетика Камчатки. Я хочу честно сказать, что вариант использования геотермальной энергии мне нравится больше всего. Он не может быть единственным. Но нужно сделать ставку на термальную энергию, потому что она все-таки богом дана, практически неисчерпаема, не дает выбросов в атмосферу, не требует перегораживать русла нерестовых рек и т. д., — сказал Трутнев на брифинге журналистам.

Он добавил, что, вполне вероятно, будет принято решение о расширении действующей на Камчатке Мутновской геотермальной электростанции, а возможно, стоит начать строительство нового подобного объекта.
Напомним, что сегодня на Камчатке действует несколько геотермальных электростанций: в Елизовском и Усть-Большерецком районах. Это Мутновская и Верхне-Мутновская геотермальные электростанции, а также Паужетская ГеоТЭС. Оба объекта принадлежат компании «Геотерм» — дочерней компании «РусГидро». Мутновская и Верхне-Мутновская станции обеспечивают до 30% мощности в центральном энергоузле полуострова.

БЕСПЛАТНО ВИДЕО КУРС- ВАШЕ ЗДОРОВЬЕ БЕЗ ЛЕКАРСТВ -УСПЕШНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ОСТЕОХОНДРОЗА (РАДИКУЛИТА).

БЕСПЛАТНО ВИДЕО КУРС- ВАШЕ ЗДОРОВЬЕ БЕЗ ЛЕКАРСТВ-УСПЕШНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ОСТЕОХОНДРОЗА (РАДИКУЛИТА)!

КАК ВЫЛЕЧИТЬ ОСТЕОХОНДРОЗ ПОЗВОНОЧНИКА ДОМА БЕЗ ЛЕКАРСТВ???

Возможно, Вы наблюдаете у себя один или несколько этих неприятных симптомов:

- Головокружения и головные боли
- Хруст в шее или пояснице
- Боли в спине, груди или области сердца
- Ухудшение слуха или зрения
- Вегето-состудистая дистония, тревожность
- Онемения ладоней или ступней
- Потемнения, "мушки в глазах", "дереал"
- Повышение давления
- Скованность мышц спины и ограничение подвижности

В этом случае с вероятностью на 81,7% у Вас есть остеохондроз позвоночника!

Узнайте, как лечить его в домашних условиях, без лекарств, из этого бесплатного курса:

http://ohnet.ru/info/vasvassh/freeoh

Самое неприятное, что с возрастом остеохондроз все сильнее прогрессирует, и рано или поздно у Вас могут появиться все выше перечисленные симптомы.

А сам остеохондроз может перейти на более тяжелые, острые стадии, которые лечить будет намного сложнее.

Чтобы этого не произошло, нужно начинать лечение остеохондроза уже сейчас!

http://ohnet.ru/info/vasvassh/freeoh

В этом обучающем курсе Вы узнаете:

* Почему лекарственные методы лечения остеохондроза неэффективны;

* Какие практические методы профилактики обострений остеохондроза Вы сможете использовать после просмотра курса;

* Как помочь своей спине бороться с остеохондрозом без посторонней помощи;

* Какие "домашние помощники" окажут существенную поддержку в Вашей борьбе с остеохондрозом;

* Как начать лечение остеохондроза уже сегодня, не выходя из дома;

* Какие методы лечения остеохондроза являются сегодня максимально эффективными.

Жмите сюда и начинайте борьбу с остеохондрозом уже сегодня:

http://ohnet.ru/info/vasvassh/freeoh


ПОЛУЧИ МАТЕРИАЛЫ КАК ПАРТНЁР
http://ohnet/ru/info/vasvassh/partneram

P.S. Помните, чем раньше Вы начнете лечение - тем быстрее нормализуете свое состояние и не дадите остеохондрозу перейти на более тяжелые стадии (как, например, грыжа).

Удачи!

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ!

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ОТ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ СТАЛА БЕСПЛАТНОЙ

Электроэнергия от солнечных панелей в Чили стала бесплатной

    

Солнечная энергетика в Чили развивается настолько быстрыми темпами, что розничные цены на электроэнергию от солнечных панелей в некоторых частях страны упали до нуля, сообщает politeka.net

Всего с начала года в некоторых частях страны насчитали 113 дней, когда электроэнергия поставлялась бесплатно. Такими темпами может быть побит рекорд прошлого года, когда было насчитано 192 таких дня. Для потребителей такие новости являются хорошими, констатирует издание, однако не для производителей, доходы которых резко снижаются.
Всего в стране действует 29 солнечных электростанций, еще 15 находятся в стадии строительства. Во время бурного развития промышленности они помогали стране преодолеть дефицит энергии, однако на фоне падения цен на сырье потребность в энергии снизилась, а инвесторы терпят убытки.
Проблема обостряется тем, что в Чили отсутствует единая электросеть. Северная и южные системы не связаны между собой, а потому отсутствует возможность перераспределения электроэнергии по стране. В то время как мощности солнечной энергетики сконцентрированы в северной части страны. Правительство планирует выйти из ситуации, объединив электросети в одну систему.
Напомним, в середине мая практически 100% всей электроэнергии, которая необходима Германии, поступила из возобновляемых источников. Данное событие стало не только триумфом энергетической политики Меркель, но и важной вехой всей мировой энергетики.

Тем не менее Европа теряет статус глобального лидера в плане развития чистой энергетики. За прошлый год европейские инвестиции в эту отрасль рухнули на 21%, в то время как в остальных частях мира они резко растут.

БАКТЕРИЯ ПОГЛОЩАЕТ CO2 И ПРОИЗВОДИТ ЭНЕРГИЮ

Ученый разработал бактерию, которая поглощает СО2 и производит энергию  

 

За последние несколько лет мы все чаще наблюдаем не радужные новости об увеличении уровня углекислого газа. Вместе с тем, один ученый искал способ изменить ситуацию, и кажется, что наконец-то его нашел.
Профессор Энергетики Гарвардского университета Даниэль Г. Носера (Daniel G. Nocera) говорит, что он создал бактерию, которая поглощает СО2 и избыток водорода, а затем превращает их в спиртовое топливо.

Носера известный тем, что изобрел искусственный лист пять лет назад, работает в своей исследовательской лаборатории в Гарварде, над созданием бактерий, которые могли бы выполнять те функции, что и растения, преобразовывая углекислый газ в топливо в количестве около пяти процентов.

Скептики говорили, что у профессора несомненно возникнут трудности в получении именно такого количества, и многие из них были поражены, когда химик объявил, что его разработанная супербактерия преобразует солнечный свет в 10 раз более эффективно, чем растения.
Бактерия, называемая Ralston eutropha, потребляет водород и СО2, и преобразует их в аденозинтрифосфат (АТФ). Носера и его команда основывались на предыдущих исследованиях Энтони Синскея, профессора микробиологии в Массачусетском технологическом институте, и использовали гены, которые заставляют бактерии конвертировать АТФ в спиртовое топливо и выделять его.

Профессор ожидает, что его бактерии смогут принести большую пользу, потому что они производят энергию гораздо более эффективно, чем растения. Растения преобразуют солнечный свет в биомассу примерно с 1-процентной эффективностью, после того, как, используют большую часть своей энергии, чтобы выжить. Разработанные им бактерии производят биомассу с эффективностью 10,6% и алкоголь с эффективностью 6,4 %. Спирт может быть использован в качестве топлива непосредственно. Биомасса может быть превращена в топливо.
Практическое применение супербактерий не ограничено, отчасти потому, что полученное в результате спиртовое топливо не требуют дополнительной обработки перед использованием. «Сейчас мы производим изопропиловый спирт, изобутанол, изопентанол», рассказал он. «Это все спирты, которые вы можете непосредственно сжигать. И они производятся при помощи водорода из расщепленной воды, одновременно употребляя СО2. Это то, что делает наша бактерия».
Во время своего доклада в Чикаго 18 мая, профессор пошутил, что новость об его исследовании «с пылу с жару». Ведь все результаты даже еще не были опубликованы, но они появятся в ближайшее время в предстоящем выпуске журнала Science.
Оттуда, как ожидает ученый, много людей узнает о потенциальных применениях бактерии. Однако, он предупреждает, что его супербактерия не является решением проблемы избыточного СО2 в нашей атмосфере. Скорее всего, она может помочь оставить ископаемое топливо в земле. «Это не решает проблему CO2», сказал профессор. «Я беру СО2 из воздуха, вы сжигаете полученное топливо и возвращает CO2 обратно. Так что этот процесс углеродно-нейтральный».

СТРОИТЕЛЬСТВО КОПОРСКОЙ ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

СТРОИТЕЛЬСТВО КОПОРСКОЙ ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ.

О перспективе строительства Копорской ГАЭС

Новые технологии            

В прошлом году исполнилось сто лет со времени появления первой в мире гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС), построенной в Швейцарии.

Инженер Г. В. Климович в «Известиях ВНИИГ им. Веденеева» за 1933 год отмечал, что «гидронасосное аккумулирование зародилось из стремления использовать сбросные воды не обладающих суточным регулированием низконапорных гидростанций для покрытия пиков нагрузки, перерастающих их (гидростанций) установленную мощность. В период минимальных нагрузок, не загружающих полностью установленную мощность гидростанций (по ночам), энергия сбросных вод используется для перекачки некоторого количества воды в высокорасположенный резервуар, откуда в часы пиков вода сбрасывается вниз через специальные высоконапорные турбины, возвращая, таким образом, сакку­мулированную ранее энергию за вычетом потерь».

Из истории

Первой энергетической установкой подобного рода стала установка Руппольдинген при гидроэлектростанции Ольтен-Аарбург на реке Ааре. Построенная в 1904 году, установка сразу показала хороший коэффициент полезного действия и высокую экономичность. При объеме верхнего резервуара в 12 000 м3 и возвышении его над нижним (подводящим каналом гидростанции) на 315 м, установка при однократном опорожнении верхнего резервуара могла отдавать до 8000 кВт-ч при мощности в пике порядка 550 кВт.

Дальнейшей модификацией идеи гидравлического аккумулирования была перекачка воды из нижнего бьефа обладающей суточным (или сезонным) регулированием гидростанции в верхний ее бьеф за счет сбросной энергии других гидростанций, не обладающих возможностями регулирования, или энергии тепловых электростанций в часы их недогрузки. Примером подобного рода гидростанции может служить построенная в 1928 году установка Хэмфурт II при плотине Эдер с установленной мощностью 23 100 кВт при напоре 30 м.
«Чужой ток» может применяться также и для перекачки из верхнего бьефа, не обладающего достаточной регулирующей емкостью, в вышерасположенный резервуар большой емкости. Крупнейшим примером в то время могла служить установка Мург-Шваарценбах в Бадене. Она обладала мощностью турбин в 35 000 л.с. при напоре 140 м и 62 500 л.с. при напоре 357 м и насосов в 19 900 кВт при высоте накачки 239 м (357‑140 + потери).

Наконец, гидроаккумулирующими установками в «чистом виде» могут быть названы появившиеся в Германии установки, не использующие никакого естественного потока, а предназначенные исключительно для аккумулирования энергии тепловых станций (или отбросной энергии гидростанций) путем переменного перемещения постоянного объема воды между двумя искусственными резервуарами, расположенными на местности с возможно большей разностью высот при наименьшем удалении друг от друга.

Достоинства гидроаккумулирования

Предпосылкой для появления таких установок послужил чрезвычайный рост пиков нагрузок в объединенных районных сетях, не имеющих пиковых гидростанций, с естественным аккумулированием притекающей воды и возможности сосредоточить выработку пиковой энергии в центре энергопотребления.

Очевидны были достоинства гидроаккумулирующих электростанций:

1) легкость маневренности установки как при зарядке (накачке), так и при обратной отдаче энергии;
2) полное отсутствие потерь энергии в состоянии покоя;
3) обеспечение крупного моментального резерва в энергосистеме;
4) более длительные сроки амортизации оборудования (до 25 лет), чем при других видах аккумулирования;
5) удешевление и улучшение использования линий передач;
6) возможности использования моторов установки в качестве синхронных компенсаторов.

Указанные особенности гидроаккумулирующих установок приводят к тому, что они обычно становятся ведущими в энергосистеме, предназначенными для поддержания в сети постоянной частоты и для регулирования мощности. Главнейшим обстоятельством благоприятного размещения гидроаккумулирующих установок в близости к центру потребления являются топографические условия местности.

В помощь атому

В связи с появлением в конце ХХ века атомных электростанций роль гидроаккумулирования резко возросла. По мнению советника председателя правления ОАО «РусГидро» С. Лащенова, без ГАЭС бессмысленно строить атомные станции. Других эффективных способов аккумулирования человечество пока не изобрело. Поэтому строительство ГАЭС – стратегическая задача.

В силу обозначившихся в последние годы затруднений в обеспечении растущего энергопотребления, а также практически полного исчерпания гидроэнергетического потенциала в европейской части страны резко возрастает потребность в специальных маневренных мощностях, которая может быть удовлетворена путем строительства гидроаккумулирующих станций. Так, согласно «Основным положениям ОАО «Федеральная гидрогенерирующая компания» на перспективу до 2020 года спрос на увеличение установленной мощности ГЭС и ГАЭС связан с необходимостью регулирования нагрузки и обеспечения надежности ОЭС Центра, особенно в европейской части России, где основную часть в балансе мощностей составляют низкоманевренные мощности на атомных и тепловых электростанциях.

Вместе с тем известно, что  в странах со значительной долей атомных электростанций в структуре энергосистем технологические ограничения, определяющие режим их работы, во многом преодолеваются благодаря наличию в системе гидроаккумулирующих станций. Во Франции их доля составляет 10 процентов от мощности АЭС, а в Японии до 30 процентов. То же самое можно сказать и в отношении условий эксплуатации маломаневренных мощных ТЭС. Тем более что в оте­чественной энергетике укрупнение единичных мощностей агрегатов вступает в противоречие с маневренностью энергосистем, уменьшая их способность быстро изменять мощность без потери качества и надежности энерго­снабжения.

Существующий опыт дает все основания судить об эффективности энергокомплекса в составе крупной АЭС (ГЭС) и ГАЭС.
В этой же связи можно вспомнить предложение «Мособлгидропроекта» создать Курский энергетический комплекс в составе эксплуатируемой Курской АЭС и ГАЭС с тремя-четырьмя обратимыми насос-турбинами, общей мощностью 465 МВт, при перепаде уровней воды в бассейнах немногим больше 80 м.

Особенности месторасположения

Выдвигаемое предложение о строительстве Копорской ГАЭС аналогично приведенному выше и также может рассматриваться в качестве эффективного решения. Основаниями для образования в крупном и дефицитном по энергопотреблению регионе энергокомплекса с участием ГАЭС в составе Сосновоборской АЭС являются благоприятные природные факторы (редкие для Ленинградской области возможности обеспечения напора не ниже 120‑130 метров), а также использование действующей инфраструктуры развитого региона.

Для Копорской возвышенности характерны абсолютные отметки поверхности 140‑145 м, фактические перепады высот по отношению к сопряженной с ней пойме реки Воронки 110‑120 метров, а также достаточно крутое падение склона в сторону речной поймы. Вся возвышенность сложена прочными песчаниками и известняками. В близких пределах ее обширной территории существует ряд болот и небольших озер, из которых самое крупное и самое близкое к возможному месту размещения верхнего бассейна – озеро Заозерское. Такая гидрогеологическая ситуация свидетельствует о вполне хорошей водоупорности покровных пород всего массива возвышенности, в связи с чем могут рассматриваться и конструктивные решения экранирования дна верхнего бассейна предлагаемой ГАЭС.

Перспективность строительства

Для типичных в средней полосе европейской территории России величин напоров ГАЭС 100‑110 м на перспективных площадках строительства удельная водоемкость бассейнов составляет около 4 м3 / кВт-ч.

Поэтому для Копорской ГАЭС мощностью, например, 1000 МВт при использовании ее в пиковой части графика нагрузки энергосистемы продолжительностью 4‑5 часов в сутки необходима полезная емкость верхнего бассейна 16‑20 млн. м3. Тогда, при ориентировочной высоте в 5 м полезной призмы опорожнения бассейна в рабочем цикле, площадь зеркала воды в нем должна быть в пределах 3,5‑4 млн. м2, а общая длина дамб обвалования или других ограждающих напорных конструкций не превысит 2,5‑3 километров при плавном очертании бассейна.

Предполагая, что необходимый по условиям эксплуатации ГАЭС полезный объем верхнего бассейна легко можно обеспечить при наполнении до отметки 160 м (то есть на 20 метров выше отметок его дна) и что нижний бассейн будет выполнен в основном за счет обвалований и гидромеханизированной выемки грунтов на глубину до 10 м, может быть обеспечен статический напор электростанции порядка 130‑140 м.

Для подпитки бассейна могут быть использованы водные ресурсы реки Воронки.

При детальном научно-техническом обосновании целесообразности строительства можно использовать технические решения, которые закладывались в проект аналогичной по многим параметрам Днестровской ГАЭС.

Предложение о перспективности строительства Копорской ГАЭС следует рассматривать в его альтернативном сопоставлении со строительством Ленинградской ГАЭС, которое совершенно не располагает такими благоприятными условиями и удалено от Санкт-Петербурга на расстояние более 300 км.

Исходя из значимой в недалеком будущем региона роли Копорской ГАЭС, размещенной в центре нагрузок энергосистемы, считаем целесообразным отдать предпочтение первоочередному ее строительству.

Попутно заметим, что строительство Копорской ГАЭС способно содействовать обретению этой местностью значимости туристического центра, если его реализацию дополнить устройством горно-лыжного комплекса и завершением реконструкции расположенной поблизости исторической Копорской крепости.

МИКРО-ГЭС - ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ ОТ ВОДНОГО ПОТОКА (ЧАСТЬ ВТОРАЯ)

Микро-ГЭС – электроэнергия от водного протока (часть вторая)









Первый шаг в этом деле – определение мощности водного потока, включающей в себя напор и расход воды. Напор предопределяет давление, развиваемое падающей водой, его значение зависит от вертикальной дистанции между уровнем воды в наивысшей точке напорного трубопровода или русла водоема и нижним уровнем, на выходе воды из гидротурбины. Единица измерения напора – метры, чем это значение выше, тем меньше будет расход воды, требуемый для выхода микро-ГЭС на заданную мощность. Расход воды – это количество жидкости, проходящее по руслу в участке размещения малой гидроэлектростанции (створ) за единицу времени. Измеряется расход в литрах или кубометрах воды в секунду.
Соответственно, высокий напор позволит использовать турбину меньших размеров, что дешевле, а небольшой расход воды дает возможность задействовать трубопровод с небольшим диаметром, что, опять же, снизит расходы на создание малой гидроэлектростанции.
Если напор будет меньше метра, то ставить микро-ГЭС, скорее всего, будет невыгодно – низконапорные гидроэлектростанции устраиваются при минимальном напоре в 3 метра. Компенсировать слабый напор можно за счет высокого расхода воды, но в этом случае понадобится дорогостоящая турбина, массивная и имеющая большой размер. Приобрести низконапорную гидротурбину, способную вырабатывать достаточное количество электроэнергии, практически невозможно.

Как рассчитать напор водотока

Сразу отметим – для получения наиболее точных результатов понадобится помощь гидрогеологов. Величина напора определяется по итогам расчетов статического (общего) и динамического (чистого) напоров. Расстояние по вертикали от наивысшей позиции напорного трубопровода до точки выхода воды из гидротурбины называется статическим напором. Динамический напор представляет собой разность между статическим напором и его потерями из-за трения и турбулентных завихрений, возникающих при движении воды в трубопроводе. Чем длиннее и извилистей будет трубопровод, чем он меньше в диаметре и чем больше в нем сочленений – тем выше потери напора. Оценка потенциальной мощности микро-ГЭС может основываться только на данных статического напора, но ее точность будет очень условной.
Рассмотрим несколько способов самостоятельного определения напора. Но прежде, чем приступить к измерениям по одному из описанных ниже методик, обратите внимание на соблюдение мер безопасности.
Важно: Будьте осторожны во время работ, выполняемых вблизи или непосредственно в водном потоке. Особое внимание вопросам безопасности следует уделить перед началом работ в узких либо крутых руслах, а также при быстром течении воды. Не следует производить замеры в одиночку! Не входите в воду, если с поверхности водоема не видно дна – промерьте глубину жердью достаточной длины.
Водопад. Самостоятельно определить напор в водопаде с высокими или, тем более, отвесными стенами непросто – тут применяется метод триангуляции, расчеты для которого производятся с использованием специального геодезическое снаряжение.

Водосток, идущий с холма. Чтобы измерить напор в невысоком водостоке с относительно пологими склонами, воспользуемся вертикальным уровнем и два колышка с закрепленной на них красной тряпицей. Что бы изготовить уровень понадобятся две бруса: первый длиной не менее полутора метров, второй – около 300 мм. Нужно закрепить гвоздями или шурупами короткий брус на торце длинного, затем измерить высоту полученного уровня – она должна равняться 1,5 метрам (при необходимости укоротите длинный брус).

Замеры высот выполняются в несколько этапов:

• ставим уровень у подножья склона, по которому стекает ручей, с помощью уровня на глаз определяем высоту подъема, равного полутора метрам – помощник должен установить в ней колышек-маркер;
• передвигаем уровень на место маркера и вновь замеряем высоту – помощник ставит колышек;
• продолжаем замеры до тех пор, пока не окажемся на вершине холма.

Следом умножаем длину уровня на количество измерительных этапов и получаем данные по напору в метрах.
Пологий водосток. Замер напора в русле реки или ручья производится при помощи самодельных приспособлений: 6-9 метров садового шланга диаметром 15 мм; воронки; выдвижной рулетки. На пологих водоемах эффективен лишь один тип бесплотинной микро-ГЭС – рукавная, поэтому расчет напора производится под ее конструкцию. Нужно плотно вставить воронку в шланг, передать этот конец помощнику, а самому взяться за шланг с другой стороны.
Порядок замеров следующий:

• работы начинаются с предполагаемой точки забора воды для рукавной микро-ГЭС. Помощник занимает позицию возле этого места, погрузив насаженную на шланг воронку в воду, но удерживая у поверхности. Свободная часть шланга проводится по течению, затем второй наблюдатель приподнимает ее конец над водой и отслеживает момент, когда вода перестанет течь. Нужно замерить рулеткой дистанцию от поверхности воды до высоты, на которой вода прекратила вытекать из шланга – запишите размер дистанции в журнал;
• оставаясь на месте замера, попросите помощника подойти к вам и встать вместо вас. Спустившись ниже по течению водотока, произведите измерения описанным выше способом, впишите их в журнал;
• повторяйте операции первого и второго этапа до тех пор, пока не окажитесь на месте будущего размещения гидротурбины.

Сложив вместе полученные данные, определяем общий напор между водозабором и микро-ГЭС. Следует принять во внимание кинетическую энергию воды, вынуждающую жидкость течь из шланга при выравнивании уровней между точками забора и слива. Вычтите по 40-50 мм из данных по каждому этапу, что позволит скорректировать измерения с учетом кинетики воды.

Как рассчитать расход воды в водоеме

Рассмотрим несколько способов определения расхода воды в водотоке, подходящих для малых и средних потоков.
Малый водопад или ручей. Нужно плотно перекрыть русло временной плотиной из доски с отверстием по центру, в отверстие вставить отрезок трубы. Не следует выбирать слишком тонкую трубу – вода не должна выливаться за пределы плотины. Слив воды по трубке производит в емкость, объем которой вам известен – нужно засечь время от начала набора воды до заполнения емкости. Для полной уверенности в результатах следует повторить эксперимент два-три раза.
Если водный поток будет использоваться в качестве источника первичной энергии для рукавной микро-ГЭС, то расход воды следует определять при помощи «импровизированного рукава» – трубы. Диаметр трубы должен быть примерно равен диаметру рукава будущей гидроэлектростанции и иметь длину не менее трети от протяженности будущего рукава. Нужно направить водоток в трубу, ко второму ее концу подставить емкость для сбора воды, при помощи секундомера засечь время наполнения емкости. Как и в случае метода с временной плотиной, опыт нужно повторить раза три.
Для выяснения расхода воды воспользуемся формулой: Q=V/t, где Q – расход воды, V – объем используемой емкости в м³ и t – время в секундах, затраченное на заполнение емкости.

Средний водоток. Чтобы рассчитать расход воды в реке или ручье слишком широких, чтобы можно было воспользоваться методом «плотины», нам потребуется выяснить скорость течения и площадь поперечного сечения русла водоема. Требуется найти наиболее прямолинейный участок реки (ручья) с ровным дном и низким уровнем воды.
Начнем промеры с определения площади сечения. Понадобятся:

• прочная бечевка (веревка), общая длина которой превышает ширину водотока на 30%. На нее следует нанести разметку с шагом 300 мм. Взамен бечевки можно воспользоваться размеченным брусом;
• два колышка, чтобы закрепить на них бечевку на берегах реки (ручья);
• мерный шест, размеченный с шагом 100 мм. Его длина выбирается в зависимости от глубины водоема;
• миллиметровая бумага (миллиметровка) для вычерчивания результатов промеров;
• помощник, который будет наносить результаты замеров на миллиметровку.

Натяните веревку строго поперек водотока, войдите в воду и, двигаясь вдоль бечевки, промерьте глубину воды при помощи шеста, ориентируясь на веревочную разметку. Необходимо выдерживать строго вертикальное положение шеста – это важно. Закончив промеры и внеся их данные на лист миллиметровки, следует определить площадь поперечного сечения русла. Для этого разбейте полученный рисунок на прямоугольники и треугольники, стараясь охватить как можно большую его площадь (в идеале – всю). Затем рассчитайте площадь каждой полученной геометрической фигуры, используя следующие формулы: площадь треугольника – ½ стороны, умноженная на длину высоты, проведенной к ней; площадь прямоугольника – произведение двух сторон, смежных друг с другом. Складываем полученные данные между собой и получаем искомую площадь поперечного сечения водостока.
Скорость потока воды. Чтобы произвести замеры, необходим помощник, еще одна веревка достаточной длины, секундомер и поплавок, который можно сделать из полулитровой пластиковой бутылки. Не снимая бечевку с участка реки, где вы выполняли измерения поперечной площади русла, отмерьте ровно шесть метров вверх по течению и натяните новую веревку параллельно предыдущей. Затем помощнику нужно наполнить бутылку 0,5 л водой наполовину, закрутить крышку и, расположив ее посередине водного потока, отпустить в плаванье, подав сигнал голосом. Сразу после сигнала включите секундомер и засеките время, за которое поплавок пройдет дистанцию до веревки, расположенной ниже по течению. Убедитесь, что поплавок-бутылка не цепляется за дно ручья либо за выступающие камни, не вращается в водоворотах – в противном случае замените полулитровую бутылку емкостью меньших размеров или найдите более подходящий участок водостока. Замеры скорости потока воды нужно повторить трижды, что позволит вычислить среднюю скорость по результатам измерений. Для расчета скорости воды нужно разделить расстояние между двумя веревками на время, за которое прошел его поплавок.
Полученную среднюю скорость воды нужно умножить на коэффициент, учитывающий потери скорости на дне реки (ручья). Его значения выбираются в зависимости от типа дна водотока:

• 0,8 – для песчаного дна;
• 0,7 – для дна, покрытого камнями мелких или средних размеров;
• 0,6 – для дна, содержащего большое количество крупных камней.

Расход воды Q определяется по следующей формуле: Q = S•V, где S – площадь поперечного сечения реки, а V – скорость водного потока. Единица измерения расхода воды – кубический метр в секунду.
Однако данные по расходу воды будут верны только лишь на момент выполнения замеров скорости и напора воды. Для определения среднего расхода воды за год или за сезон, требуется повторить измерения несколько раз, ориентируясь на уровень воды в реке. В повторном промере сечения водостока нет нужды – достаточно выяснить разницу между прежним уровнем воды и текущим, после чего скорректировать цифры на миллиметровом листе с предыдущими измерениями. Чтобы упростить задачу, установите в водоеме мерный шест, он позволит определить глубину воды с берега. Тем не менее, скорость потока каждый раз придется замерять лично.

Как рассчитать мощность водотока

Сила, с которой вода осуществляет работу, определяется ее весом. А работа водного потока зависит от напора и расхода текущей воды. Мощность потока воды рассчитывается по формуле N=p•g•Q•H, где:

• p – плотность воды, равна 1000 кг/м³;
• g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;
• Q – расход воды (м³/с);
• H – напор (м).

Поскольку значения плотности воды и ускорения свободного падения при нормальных условиях остаются неизменными, для определения мощности водотока нужно лишь вставить в формулу полученные расход воды (Q) и ее напор (H). Выглядеть формула будет так: N=9810•Q•H.
Однако полностью преобразовать кинетическую энергию воды в электроэнергию невозможно – часть ее будет непременно потеряна. Поэтому необходимо ввести в формулу определения мощности водотока КПД гидроагрегата (n).
Производительность микро-ГЭС в зависимости от их типа составляет порядка 0,55-0,95%. Соответственно минимальная мощность микро гидроэлектростанции рассчитывается так:

N=9810•Q•H•n≈9810•Q•H•0,55≈5395,5•Q•H.
К примеру, если расход воды в водотоке составляет 0,02 м³/с, а напор равен трем метрам, то микро-ГЭС будет вырабатывать по минимуму N=5395,5•0,02•3≈324 Вт.
Допустим, что микро гидроэлектростанция производит 324 Вт в час 24 часа в сутки, 354 дня в году. Соответственно, за сутки ее производительность составит 7,7 киловатт-часов, за год – 2726 киловатт-часов.

Микро-ГЭС своими руками

Самостоятельно спроектировать и построить малую гидроэлектростанцию, полностью обеспечивающую потребности загородного дома в электроэнергии – это не менее 4-5 кВт в час – непросто. Полную энергетическую независимость можно реализовать лишь с помощью микро-ГЭС заводского производства, укомплектованных низкоскоростными ортогональными (поворотнолопастными) гидротурбинами, которые изготовить в домашних условиях невозможно. А вот радиально-осевые модели ГЭС, к которым относится хорошо известное колесо с лопатками, можно сделать самостоятельно, используя непрофессиональное оборудование. Правда, их мощность не превысит одного 1 кВт.
Рассмотрим самодельную пико-ГЭС, созданную изобретателями из США.

На территории их усадьбы находится маловодный ручей с уступчатым руслом – напор по отношению к точке размещения гидроагрегата составляет 910 мм. Владельцы участка решили заменить предыдущую модель пико-ГЭС, также построенную ими самостоятельно, на новую в расчете достичь большей производительности. Прежний гидроагрегат с ременным приводом от радиально-осевого колеса к альтернатору вырабатывал около 160 Вт в час, электроэнергии было достаточно лишь для питания радио и двух энергосберегающих ламп.

Радиально-осевая гидротурбина была создана из двух дисков от старого дизель-генератора, между которыми приварили лопатки, изготовленные из стальной трубы диаметром 100 мм, разрезанной вдоль на четыре части.

Диаметр дисков радиально-осевого колеса – 300 мм. Изобретатели стремились воссоздать конструкцию гидротурбины Банки с тем условием, чтобы водный поток передал кинетическую энергию дважды – сначала лопастям вверху колеса, затем расположенным в его нижней части. Их турбина комплектовалась 16-ю лопатками. Чтобы упростить разметку отверстий для пяти стальных прутов, образующих ступицу колеса, точно задать положение лопаток и отверстий под четыре прутка с резьбой, дополнительно усиливавших жесткость конструкции колесной гидротурбины, был подготовлен бумажный шаблон с разметкой.

Диски приварили точечной сваркой друг к другу в двух местах, наклеили поверху размеченный шаблон из бумаги, затем высверлили технологические отверстия. В одном из дисков, том, что располагался на гидротурбине в противоположной точке от места соединения с валом генератора, было вырезано 100 миллиметровое отверстие по центру. Отверстие предназначалось для одной цели – после установки в него можно будет просунуть руку, чтобы удались различные предметы, попавшие внутрь турбины в процессе эксплуатации.

После диски разъединили, зачистили и вновь соединили друг с другом, но уже при помощи четырех прутков с резьбой, длина каждого – 265 мм. Перед тем, как приварить лопатки к дискам, пришлось удалять с линии будущего сварного шва слой оцинковки, присутствовавший на трубах с внешней и внутренней стороны. Иначе в зоне расплава металла при производстве сварки образовывались бы ядовитые для человека пары цинка.

Направляющий кожух гидроагрегата, предназначенный для вывода потока воды на колесо турбины, имеет трапециевидную форму – его ширина 250 мм, длина 300 мм. Высота отверстия, через которое будет выходить поток воды на турбину, равна 25 мм – данная мера позволит немного усилить скорость воды. Для закрепления на кожухе рукава трубы, по которой к гидроэлектростанции будет подведена вода, на его задней части (противоположной стороне, обращенной к турбине) под 45^о углом приварен отрезок трубы, диаметр которой совпадает с внутренним диаметром подводящего воду рукава. Конструкция рамы гидроагрегата позволяет смещать кожух вверх и вниз по отношению к гидротурбине, что позволяет добиться максимальной производительности.

Для изготовления статора применялась медная проволока толщиной 1,7 мм. Она свита девятью кольцами, в каждом по 125 витков. Шесть жил на выходе позволяют выстроить дельтовидную либо звездчатую топологию. После заливки полиэфирным стеклопластиком статор стал 355 мм в диаметре, его толщина – 1,3 мм.

Колеса роторов изготавливались на базе тормозных дисков. Чтобы правильно разместить на каждом роторном диске 12 магнитов размерами 25х50х12,5 мм каждый, использовался шаблон из толстого картона. Как и в случае со статором, сборку роторов завершила их заливка полиэфирным стеклопластиком.

На изображении показан альтернатор в собранном виде, установленный на пико-ГЭС. Снаружи на нем размещен преобразователь трехфазного переменного тока в постоянный, его защищает алюминиевый корпус – на 38 оборотах в минуту он выдает ток напряжением 12,5 вольт. Для последующей настройки зазора между роторами, в том из них, что был ближе к колесу гидротурбины, просверлили три отверстия.

Роль рукава, поставляющего воду к гидроагрегату, выполняет пластиковая труба длиной 2000 мм и диаметром 100 мм.

После установки и кропотливой настройки американским конструкторам удалось достичь несколько меньшей производительности, чем они рассчитывали – 293 ватта в час. Максимальная выработка электроэнергии была получена при переключении на звездчатую топологию и при довольно крупном 30 мм зазоре между роторами. К сведению – без нагрузки такая гидротурбина совершает 160 оборотов в минуту. Проблема, с которой изобретатели столкнулись в процессе эксплуатации созданного ими гидроагрегата – частицы песка, налипающие на магниты роторов.

Очевидные недостатки малой гидроэлектростанции, описанной выше: слабый напор, по сути, представленный дистанцией между рукавом трубы, снабжающей гидроустановку водой; полное отсутствие защитного кожуха в конструкции альтернатора.

В завершении

Реализация идеи по оснащению загородного дома собственной гидроэлектростанцией, несмотря на близость водотока, самостоятельно осуществить нелегко, но не невозможно. И все же стоит обратиться к специалистам в области малой гидроэнергетики, имеющими богатый опыт разрешения ряда вопросов, касающихся установки микро-ГЭС.

КОНКУРСНЫЙ ОТБОР ПРОЕКТОВ ВИЭ НА 2017, 2018, 2019 и 2020 годы

Стартовал конкурсный отбор проектов ВИЭ на 2017, 2018, 2019 и 2020 годы

В соответствии с Правилами оптового рынка электрической и мощности 30 мая 2016 года ОАО «АТС» открыло прием заявок на конкурсный отбор инвестиционных проектов по строительству генерирующих объектов, функционирующих на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ), на 2017, 2018, 2019 и 2020 годы.
Отбор ВИЭ проводится в два этапа: первый этап в период с 30 мая по 3 июня 2016 года, второй этап с 6 по 10 июня 2016 года. При этом на втором этапе допускается подача уточненных заявок для проектов, заявки в отношении которых были включены в перечень заявок по итогам первого этапа, и только в части изменения значения параметра «плановые капитальные затраты», где новое значение не может превышать предыдущее.
Заявка на участие в отборе ВИЭ должна быть подписана электронной подписью и направлена в АТС в электронном виде. Заявка может быть отозвана в течение одного часа со времени ее подачи – участнику необходимо отправить в АТС заявление в электронном виде.
Заявка на участие в отборе должна быть оформлена в соответствии с требованиями Регламента проведения отборов проектов ВИЭ, являющимся приложением №27 к Договору о присоединении к торговой системе оптового рынка (ДОП).
Итоги отбора будут подведены до 30 июня 2016 года.
Адрес новости